JP2009233024A - Vagus nerve stimulation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、迷走神経への電気刺激療法を実施するための迷走神経刺激システムに関し、特に、皮下あるいは体表から間接的に迷走神経を刺激することが可能な迷走神経刺激システムに関する。 The present invention relates to a vagus nerve stimulation system for performing electrical stimulation therapy to the vagus nerve, and more particularly to a vagus nerve stimulation system capable of stimulating the vagus nerve subcutaneously or indirectly from the body surface.
近年、心臓の疾病として、心筋梗塞等の原因となる致死的不整脈が重要な問題となっているが、この致死的不整脈を予防するために、迷走神経に電気的刺激を与えることが有効であることが知られている。
つまり、迷走神経への電気的刺激を行うと心拍数が低下するため、この心拍数低下に伴い、心筋酸素消費量を減少させて、心筋の酸欠状態を予防あるいは改善しようとするものである。これにより、心筋虚血やこれに伴う致死的不整脈の発生が防止されるので、心不全の治療や予防に効果があるとされている。
In recent years, lethal arrhythmia that causes myocardial infarction has become an important problem as a heart disease, but it is effective to apply electrical stimulation to the vagus nerve to prevent this fatal arrhythmia. It is known.
In other words, since the heart rate decreases when electrical stimulation to the vagus nerve is performed, the heart muscle oxygen consumption is decreased with the decrease in the heart rate, thereby preventing or improving myocardial oxygen deficiency. . This prevents the occurrence of myocardial ischemia and the accompanying fatal arrhythmia, which is said to be effective in the treatment and prevention of heart failure.
この迷走神経への電気的刺激が心臓疾患の治療に効果があることに鑑み、本発明者は、迷走神経の電気的刺激を行うことにより致死的不整脈の発生を防止する心臓治療装置を提案した(特許文献1を参照)。この提案は、心拍数の許容変動範囲を定め、心拍数がこの許容変動範囲を超過した場合に迷走神経の刺激を行い、心拍数がこの許容変動範囲を下回った場合には、迷走神経の刺激を行うのではなく、心臓刺激を行うことによって心拍数の安定化をはかろうとするものである。 In view of the fact that this electrical stimulation to the vagus nerve is effective in the treatment of heart disease, the present inventor has proposed a cardiac treatment device that prevents the occurrence of lethal arrhythmia by electrical stimulation of the vagus nerve. (See Patent Document 1). This proposal defines a permissible range of heart rate, and stimulates the vagus nerve when the heart rate exceeds this permissible range, and stimulates the vagus nerve when the heart rate falls below this permissible range. It is intended to stabilize the heart rate by performing cardiac stimulation rather than performing heartbeat.
しかしながら、特許文献1に記載の心臓治療装置では、頸部の迷走神経に神経電極を直接巻きつけて装着するものであるが、この迷走神経への神経電極の装着には高度な技術が必要となる。このため、神経電極を取り付ける術中操作において迷走神経を損傷させたり、あるいは神経電極の装着後でも神経電極が迷走神経を機械的に圧迫して、迷走神経を損傷させたりするおそれがあった。更に、頸部にはさまざまな神経が通っているため、例えば、迷走神経と略平行に走っている横隔神経(横隔膜の上下動を制御する神経)等にも損傷を与えてしまうという問題もあった。 However, in the heart treatment device described in Patent Document 1, a nerve electrode is directly wound around the vagus nerve of the neck and attached, but a high level of technology is required for attaching the nerve electrode to the vagus nerve. Become. For this reason, there is a possibility that the vagus nerve may be damaged in an intraoperative operation for attaching the nerve electrode, or the nerve electrode may mechanically press the vagus nerve even after the nerve electrode is attached, and the vagus nerve may be damaged. Furthermore, since various nerves pass through the cervical region, for example, the phrenic nerve (a nerve that controls the vertical movement of the diaphragm) running substantially parallel to the vagus nerve may be damaged. there were.
また、断線などの電極リードに起因したトラブルや、予期しない感染などによって神経電極を交換しなければならない場合がある。そのような場合に、迷走神経に巻きつけた神経電極を取り外して交換することは、相当困難な作業を強いられるという問題があった。例えば、迷走神経に巻きつけた電極が周辺組織と強固に癒着し、交換が非常に困難な場合などである。 In some cases, the nerve electrode must be replaced due to troubles caused by the electrode lead such as disconnection or unexpected infection. In such a case, removing and replacing the nerve electrode wound around the vagus nerve has a problem that it is forced to perform a considerably difficult work. For example, the electrode wound around the vagus nerve adheres firmly to the surrounding tissue and is very difficult to exchange.
そこで、迷走神経に神経電極を巻きつけるといった面倒な作業を必要としないで、迷走神経を刺激する方法が求められており、一案として体表面あるいは皮下部分から間接的に迷走神経に刺激を与えることが考えられる。しかし、一方において、迷走神経には併走している多くの神経があるので、それらの神経に影響を与えないで、迷走神経のみに必要な刺激を与えることは、極めて困難である。 Therefore, there is a need for a method for stimulating the vagus nerve without requiring the troublesome task of wrapping the nerve electrode around the vagus nerve, and as one proposal, the vagus nerve is indirectly stimulated from the body surface or subcutaneous part. It is possible. However, on the other hand, since there are many parallel nerves in the vagus nerve, it is extremely difficult to give a necessary stimulus only to the vagus nerve without affecting those nerves.
ところで、特許文献1の技術では、神経電極を頚部の迷走神経に巻きつけているのであるが、この迷走神経は、頚動脈鞘内の内頚静脈と総頚動脈の間を垂直に下方へ走行している神経である。また、上述したように、この頚動脈鞘の直ぐ外側を横隔膜の運動を支配する横隔神経が併走している。したがって、神経電極を皮下や体表面に置いて迷走神経の刺激を行った場合には迷走神経だけではなく、横隔神経を刺激する可能性が大きい。 By the way, in the technique of Patent Document 1, a nerve electrode is wound around the vagus nerve of the cervix, and this vagus nerve runs vertically downward between the internal jugular vein in the carotid sheath and the common carotid artery. There is a nerve. In addition, as described above, the phrenic nerve that governs the movement of the diaphragm runs just outside the carotid sheath. Therefore, when the nerve electrode is placed subcutaneously or on the body surface and the vagus nerve is stimulated, there is a high possibility of stimulating not only the vagus nerve but also the phrenic nerve.
このように、迷走神経を刺激する際に、横隔神経に対して、突発的に強い刺激が入ったり、持続的な刺激が入ったりすると、しゃっくりや奇異的な横隔膜運動に伴う呼吸の乱れが発生する。この呼吸の乱れが患者に違和感や不快感を与えることは言うまでもない。この不快感をなくすには、仮に迷走神経刺激の際に横隔神経が刺激されても、しゃっくりや奇異的な横隔膜運動に伴う呼吸の乱れが生じないように、迷走神経刺激信号が調整できればよい。つまり、迷走神経への刺激のタイミングを考慮して、仮に迷走神経だけでなく横隔神経が刺激されても、通常の呼吸と同様な横隔膜の運動が行われるようにすればよい。このため、迷走神経に対する刺激を間欠的でその強度をなめらかに制御することが必要となる。 In this way, when stimulating the vagus nerve, suddenly strong stimulation or continuous stimulation is applied to the phrenic nerve, which may cause breathing disturbance due to hiccups or strange diaphragm movement. appear. It goes without saying that this disorder of breathing gives the patient a sense of discomfort and discomfort. To eliminate this discomfort, it is only necessary to adjust the vagus nerve stimulation signal so that even if the phrenic nerve is stimulated during vagus nerve stimulation, breathing disturbance associated with hiccups or strange diaphragm movement does not occur. . In other words, considering the timing of stimulation to the vagus nerve, the diaphragm movement similar to normal breathing may be performed even if not only the vagus nerve but also the phrenic nerve is stimulated. For this reason, it is necessary to control the vagus nerve intermittently and to smoothly control the intensity thereof.
本発明は、上記問題点を解決するためのなされたものであり、上述したような、電極リードに起因したトラブルや感染などがあった場合でも、神経刺激電極の抜去を容易にするとともに、迷走神経以外の他の神経への影響、特に横隔神経への影響を極力少なくした迷走神経刺激システムを提供することを目的としている。このため、本発明では、仮に迷走神経への刺激が横隔神経に及んだ場合の横隔膜の動きを踏まえて、迷走神経を刺激するタイミングや刺激の強度を調節することにより、迷走神経に電極を巻きつけるといった神経電極と迷走神経との直接的な接触を避けても、迷走神経の刺激ができるようにしている。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and even when there is a trouble or infection caused by the electrode lead as described above, the nerve stimulation electrode can be easily removed and stray. An object of the present invention is to provide a vagus nerve stimulation system that minimizes the influence on nerves other than the nerve, particularly the influence on the phrenic nerve. Therefore, in the present invention, based on the movement of the diaphragm when the stimulation to the vagus nerve reaches the phrenic nerve, by adjusting the timing and intensity of stimulation of the vagus nerve, The vagus nerve can be stimulated even if direct contact between the nerve electrode and the vagus nerve is avoided.
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明は、横隔神経の近傍に位置する迷走神経に対して、間接的に電気的刺激を与える電極と、この電極に接続して迷走神経を刺激するための神経刺激信号を発生する刺激装置とからなる迷走神経刺激システムである。この迷走神経刺激システムは、神経刺激信号を電極に供給する第一の期間と神経刺激信号を電極に供給しない第二の期間とが設定され、第一の期間において、神経刺激信号の少なくとも一部の刺激強度が時間とともに漸増及び/または漸減することを特徴としている。ここで”間接的に電気的刺激を与える”とは、迷走神経に直接電極を巻きつけることなく、頚動脈鞘よりも外側に電極を置いて迷走神経を刺激することを指す。なお、電極配置の例として、皮膚上に電極を置く、皮膚と広頚筋の間に電極を置く、広頚筋と胸鎖乳突筋の間に電極を置く、頚動脈鞘に直接電極を装着するなどがある。 In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, the present invention provides an electrode for indirectly applying electrical stimulation to the vagus nerve located in the vicinity of the phrenic nerve, and connected to this electrode. A vagus nerve stimulation system including a stimulation device that generates a nerve stimulation signal for stimulating the vagus nerve. In this vagus nerve stimulation system, a first period for supplying a nerve stimulation signal to the electrode and a second period for not supplying the nerve stimulation signal to the electrode are set, and at least a part of the nerve stimulation signal is set in the first period. It is characterized in that the stimulation intensity increases gradually and / or gradually decreases with time. Here, “directly applying electrical stimulation” refers to stimulating the vagus nerve by placing an electrode outside the carotid artery sheath without directly winding the electrode around the vagus nerve. Examples of electrode placement include placing an electrode on the skin, placing an electrode between the skin and the cervical muscle, placing an electrode between the cervical and sternocleidomastoid muscles, and attaching the electrode directly to the carotid artery sheath. is there.
また、本発明の好ましい形態として、迷走神経刺激に用いられる電極は、体表面に装着される体表面電極の場合と、皮下に植え込まれる皮下電極が考えられる。そして、刺激装置としては、上記体表面電極か皮下電極かにより、体外に設けられる体外型刺激装置とする場合と、体内に埋め込まれる植込型刺激装置とする場合に分けられる。 Moreover, as a preferable form of this invention, the case where the electrode used for vagus nerve stimulation is a body surface electrode with which the body surface is mounted | worn, and the subcutaneous electrode implanted subcutaneously are considered. The stimulation device can be classified into an external stimulation device provided outside the body and an implantable stimulation device embedded in the body, depending on whether the body surface electrode or the subcutaneous electrode is used.
また、本発明の好ましい形態として、神経刺激電極に供給される神経刺激信号は、複数の電気的パルスから構成されることを特徴としており、この神経刺激信号の漸増及び/または漸減は、この電気的パルスのパラメータを調節することによってなされるようになっている。 Further, as a preferred form of the present invention, the nerve stimulation signal supplied to the nerve stimulation electrode is composed of a plurality of electrical pulses, and the gradual increase and / or decrease of the nerve stimulation signal is performed by this electric stimulation. This is done by adjusting the parameters of the target pulse.
そして、この電気的パルスのパラメータとしては、パルス間周期、パルス幅、パルス数、パルス電流、パルス電圧の少なくとも1つ、もしくはこれらの中から選ばれる複数の組み合わせが考えられている。そして、パラメータの調節のいくつかのパターンとして、パルス電流またはパルス電圧の振幅値を変化させる方法や、パルス間隔(周波数でも同じ)を変化させる方法が挙げられる。 As the electrical pulse parameters, at least one of the period between pulses, the pulse width, the number of pulses, the pulse current, and the pulse voltage, or a plurality of combinations selected from these are considered. Some patterns of parameter adjustment include a method of changing an amplitude value of a pulse current or a pulse voltage, and a method of changing a pulse interval (the same for frequency).
また、本発明の好ましい形態では、電極に加えられる刺激強度の漸増の部分は、第一の期間の開始後の所定期間になされ、第一の期間に電極に加えられる刺激強度の漸減の部分は、第一の期間の終了前の所定期間になされるようになっている。 Further, in a preferred embodiment of the present invention, the gradual increase portion of the stimulation intensity applied to the electrode is made in a predetermined period after the start of the first period, and the gradual decrease portion of the stimulation intensity applied to the electrode in the first period is The predetermined period before the end of the first period is set.
更に、本発明の好ましい形態では、運動を検出するセンサを備え、このセンサ出力に基づいて、第一の期間と前記第二の期間の少なくとも一方の期間を調整するようにしている。ここで、運動を検出するセンサとしては、加速度センサまたは体動センサが用いられる。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, a sensor for detecting motion is provided, and at least one of the first period and the second period is adjusted based on the sensor output. Here, an acceleration sensor or a body motion sensor is used as a sensor for detecting motion.
本発明の好ましい形態では、これらのセンサが運動を検出した場合には、第二の期間を短縮させる制御を行うことに加え、必要に応じて、更に第一の期間を短縮させるように制御する。 In a preferred embodiment of the present invention, when these sensors detect movement, in addition to performing control to shorten the second period, control is performed to further shorten the first period as necessary. .
また、本発明の好ましい形態としては、呼吸を検出する手段を備え、呼吸を検出した場合には、第一の期間の開始を遅らせるようにしている。ここで、呼吸の検出は、胸部のインピーダンスの計測に基づいて行われる。
また、本発明の好ましい形態としては、更に、神経刺激信号の発生開始後、もしくは神経刺激信号の発生に先だって、迷走神経の刺激が行われたこと、もしくは近未来に迷走神経の刺激が行われることを知らせる報知手段を備えている。この報知手段としては、可聴音を発するアラーム(ブザー)のようなものとするか、患者が目で確認することができる可視的なインジケータとされる。
Further, as a preferred form of the present invention, a means for detecting respiration is provided, and when respiration is detected, the start of the first period is delayed. Here, detection of respiration is performed based on measurement of impedance of the chest.
Further, as a preferred embodiment of the present invention, the vagus nerve is stimulated after the generation of the nerve stimulation signal or before the nerve stimulation signal is generated, or the vagus nerve is stimulated in the near future. Informing means for informing this is provided. The notification means may be an alarm (buzzer) that emits an audible sound or a visible indicator that can be visually confirmed by the patient.
更に、本発明の好ましい形態としては、心拍数を計測する心拍数計測手段(心拍間隔を計測する心拍間隔計測手段でも良い。)を備え、この心拍数計測手段の出力が所定値を下回った場合(心拍間隔の場合は所定値を上回る場合)に、神経刺激信号の発生を停止させるように制御する。この心拍数(または心拍間隔)の計測は、神経刺激信号が供給される電極の近傍に配置される脈波センサの出力に基づいて行われる。この脈波センサとしても、通常は圧力センサが用いられる。通常は、後述するように、迷走神経を刺激する刺激電極と脈動を検出する脈波センサとが一体になった状態で、体表面に貼り付けられるか(体表面電極の場合)、皮下組織に取り付けられる(皮下電極の場合)。なお、上述の脈波センサのかわりに、心電図情報を用いて心拍数情報を得ることもできる。 Furthermore, as a preferred embodiment of the present invention, there is provided a heart rate measuring means for measuring a heart rate (or a heart beat interval measuring means for measuring a heart beat interval), and the output of the heart rate measuring means falls below a predetermined value. Control is performed so as to stop the generation of the nerve stimulation signal when it exceeds a predetermined value in the case of a heartbeat interval. The heart rate (or heart rate interval) is measured based on the output of a pulse wave sensor arranged in the vicinity of the electrode to which the nerve stimulation signal is supplied. As this pulse wave sensor, a pressure sensor is usually used. Usually, as will be described later, the stimulation electrode for stimulating the vagus nerve and the pulse wave sensor for detecting pulsation are integrally attached to the body surface (in the case of a body surface electrode) or applied to the subcutaneous tissue. Attached (for subcutaneous electrodes). Instead of the above-described pulse wave sensor, heart rate information can also be obtained using electrocardiogram information.
本発明によれば、迷走神経を刺激する際に、迷走神経を刺激するタイミングや刺激の強度を、患者の呼吸運動への影響が小さくなるように調節しているので、迷走神経への刺激が横隔神経に及んでも、奇異的な横隔膜の動き(「しゃっくり」などの発生)を極力抑えることができ、患者に与える不快感や違和感を取り除くことができる。したがって、従来のように神経刺激電極を迷走神経に巻きつけるといった面倒な作業を避けることができ、刺激電極を体表面または皮下に取り付けるだけで、迷走神経の刺激を行うことができる。 According to the present invention, when stimulating the vagus nerve, the timing of the vagus nerve and the intensity of the stimulation are adjusted so that the influence on the respiratory motion of the patient is reduced. Even in the case of the phrenic nerve, strange diaphragm movements (occurrence of “hiccups”, etc.) can be suppressed as much as possible, and discomfort and discomfort given to the patient can be removed. Therefore, the troublesome work of wrapping the nerve stimulation electrode around the vagus nerve as in the past can be avoided, and the vagus nerve can be stimulated simply by attaching the stimulation electrode to the body surface or subcutaneously.
以下、図1〜図9に基づいて本発明の実施の形態例を説明する。図1は、本発明の第一の実施形態例の全体構成を示したブロック図である。
本実施形態例は、迷走神経刺激装置100と、脈波センサ201を内蔵する体表電極(または皮下電極)200で構成される。この脈波センサ201は、通常、圧力センサであり、頚動脈の内圧の変動(脈動)を検出するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the first embodiment of the present invention.
The present embodiment is configured by a vagus nerve stimulation apparatus 100 and a body surface electrode (or subcutaneous electrode) 200 having a built-in pulse wave sensor 201. The pulse wave sensor 201 is usually a pressure sensor, and detects fluctuations (pulsations) in the internal pressure of the carotid artery.
迷走神経刺激装置100には、脈波センサ201からの脈動を検出する脈波検出手段10と、身体が運動している状態であるかどうかを検出する運動センサ20からの信号を検出する運動レベル検出手段21が設けられている。運動センサ20は、患者の体に取り付けられて患者の運動状態を検出するセンサであり、例えばペースメーカなどに用いられている加速度センサや振動センサと同じものである。
The vagus nerve stimulation apparatus 100 includes a pulse wave detection means 10 that detects pulsation from the pulse wave sensor 201 and an exercise level that detects a signal from the
脈波検出手段10は、脈動から心拍数を計測する心拍数計測手段11に接続されており、心拍数計測手段11は、心拍数限界値比較手段13の一方の入力端子に接続されている。なお、心拍数限界値比較手段13の他方の入力端子には、心拍数限界値記憶手段12が接続されている。 The pulse wave detection means 10 is connected to a heart rate measurement means 11 that measures a heart rate from pulsation, and the heart rate measurement means 11 is connected to one input terminal of the heart rate limit value comparison means 13. The heart rate limit value storage means 12 is connected to the other input terminal of the heart rate limit value comparison means 13.
また、運動レベル検出手段21は、第一期間選択手段22と第二期間選択手段23に接続されている。ここで、第一期間は、神経刺激信号が体表電極(または皮下電極)200に供給される期間であり、第二期間は、神経刺激信号が供給されない期間である。第一期間選択手段22は、運動レベル検出手段21が検出した患者の運動レベルに基づいて第一期間を決める(選択する)手段であり、第二期間選択手段23は同様に検出した患者の運動レベルに基づいて第二期間を決める(選択する)手段である。 Further, the exercise level detection means 21 is connected to the first period selection means 22 and the second period selection means 23. Here, the first period is a period in which the nerve stimulation signal is supplied to the body surface electrode (or subcutaneous electrode) 200, and the second period is a period in which the nerve stimulation signal is not supplied. The first period selection means 22 is a means for determining (selecting) the first period based on the patient's exercise level detected by the exercise level detection means 21, and the second period selection means 23 is similarly detected by the patient's exercise. This is means for determining (selecting) the second period based on the level.
第一期間選択手段22は、第一期間タイマ24に接続され、第二期間選択手段23は第二期間タイマ25に接続されている。そして、第一期間選択手段22で選択された第一期間が第一期間タイマ24にロードされ、同様に第二期間選択手段23で選択された第二期間が第二期間タイマ25にロードされる。また、第二期間タイマ25は第一期間タイマ24に接続され、第二期間タイマ25からの信号により、第一期間タイマ24のカウントのリセット及びスタートが決定されるようになっている。一方、第一期間タイマ24の出力は、第二期間タイマ25に送られるように構成されており、第一期間タイマ24の出力で、第二期間タイマ25のカウントがリセット及びスタートされる。
The first
また、運動レベル検出手段21は、神経刺激信号パラメータ調節手段27に接続されている。この神経刺激信号パラメータ調節手段27は、運動レベル検出手段21が検出する患者の運動レベルに応じて、後述する神経刺激信号のパラメータの種類や強度の調節を行う手段である。神経刺激信号パラメータ調節手段27は、神経刺激信号発生手段26に接続されている。この神経刺激信号発生手段26は、上述した第一期間タイマ24及び心拍数限界値比較手段13と接続されている。そして、第一期間タイマ24から、動作の開始と停止を制御するスタート/ストップ信号が神経刺激信号発生手段26に供給されている。また、心拍値限界値比較手段13より、神経刺激信号発生手段26に動作状態に入るかどうかを決定するオン/オフ信号が供給されるようになっている。
Further, the exercise level detection means 21 is connected to the nerve stimulation signal parameter adjustment means 27. The nerve stimulation signal parameter adjusting means 27 is a means for adjusting the type and intensity of a nerve stimulation signal parameter, which will be described later, according to the patient's movement level detected by the movement level detection means 21. The nerve stimulation signal parameter adjusting means 27 is connected to the nerve stimulation signal generating means 26. The nerve stimulation signal generating means 26 is connected to the
そして、神経刺激信号発生手段26は、心拍数限界値比較手段13からの信号があるときのみ、つまり、計測した心拍数が限界値より大きいときに動作状態となり、それ以外(計測した心拍数が限界値より小さいとき)は不作動状態となるように制御される。そして、神経刺激信号発生手段26が動作状態の時であって、第一期間タイマ24がカウントしている期間のみ、神経刺激信号が体表電極(または皮下電極)に供給されるようになっている。なお、神経刺激信号の刺激強度については、神経刺激信号パラメータ調節手段27から神経刺激信号発生手段26に供給される信号に基づいて、そのときの患者の状態に最適な刺激強度となるように制御される。
The nerve stimulation signal generating means 26 is activated only when there is a signal from the heart rate limit
また、本実施形態例の迷走神経刺激装置100では、神経刺激信号発生手段26にインジケータ28が接続されている。このインジケータ28は、ブザー等のアラームを発するものであってもよいし、発光ダイオードの点滅のような視覚により報知するものであってもよい。いずれにしても、迷走神経を刺激するための神経刺激信号が、体表電極(または皮下電極)に供給されたこと、あるいは、まもなく供給されるであろうこと、あるいは、神経刺激信号の供給があとどのくらいの時間で終了するのかを患者に対して報知するためのものである。
Further, in the vagus nerve stimulation apparatus 100 of the present embodiment example, an
図2は、迷走神経202を刺激するための体表電極(または皮下電極)200の構造を示したものである。上述したように迷走神経202は、頚動脈鞘内の内頚静脈と総頚動脈の間を垂直に下方へ走行している神経である。この頚動脈鞘の直ぐ外側には、横隔膜の運動を支配する横隔神経が併走していることも既に説明した。この体表電極200は、図2に示すように、皮膚を介して頚動脈鞘4の上部に一対の刺激電極2a、2bが配置され、その一対の電極間に頚動脈の脈動を検出するための脈波センサ3が配置される構造になっている。上述のように、この脈波センサは一種の圧力センサである。この実施形態例では、脈波センサ3と刺激電極2a、2bが固定部材5に一体に形成されている。そして、体表電極の場合は、刺激電極2a、2bの表面に皮膚との導電性を上げるための粘着ゲルが塗られ、この固定部材5が体の表面に接着剤や両面テープなどにより、貼り付けられるようになっている。また、刺激電極2を植え込み型の皮下電極とする場合であれば、皮下の部分で頚動脈鞘に近接する部分に図示しない糸などを用いて縛り付けることにより固定される構造とされる。
FIG. 2 shows the structure of a body surface electrode (or subcutaneous electrode) 200 for stimulating the
図3は、体表電極(または皮下電極)に供給される神経刺激信号の様子を示したもので、横軸は時間で、上述したように第一期間にパルス状の神経刺激信号が発せられ、第二期間には神経刺激信号は発せられない。図4(a)、(b)は、上記第一期間に発せられる神経刺激信号パルスの刺激強度を制御する例を示した図である。一例として、図4(a)に示すように、第一期間の開始時からしばらくの間は刺激信号パルスの振幅を漸増させ、その後刺激信号パルスの振幅を一定に保つ時間を経て、第一期間の終了に近くなってから刺激信号パルスの振幅が漸減するように制御する。 FIG. 3 shows the state of the nerve stimulation signal supplied to the body surface electrode (or subcutaneous electrode). The horizontal axis is time, and the pulsed nerve stimulation signal is generated in the first period as described above. In the second period, no nerve stimulation signal is issued. FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating an example of controlling the stimulation intensity of the nerve stimulation signal pulse generated in the first period. As an example, as shown in FIG. 4 (a), the amplitude of the stimulation signal pulse is gradually increased for a while from the start of the first period, and then the amplitude of the stimulation signal pulse is kept constant, and then the first period. Control is performed so that the amplitude of the stimulation signal pulse gradually decreases after the end of the period.
図4(b)は、上記第一期間に発せられる神経刺激信号パルスの周波数を制御して刺激強度の漸増及び漸減を行う様子を示した例である。図4(b)に示すように、第一期間の開始時からしばらくの間は刺激信号パルスの周波数を暫時高くしていき、第一期間の中央付近では高い周波数のまま所定の期間経過させて、その後暫時周波数を低い状態にしている。
図4(a)の振幅制御でも、あるいは図4(b)の周波数制御にしても、急激に迷走神経に強い強度の刺激信号を加えないで、最初は弱い刺激信号とし、徐々に強い刺激信号とした後に、次第に元の弱い刺激信号にして、第一期間の終わりに刺激信号を停止する構成としている。
FIG. 4B shows an example in which the stimulation intensity is gradually increased and decreased by controlling the frequency of the nerve stimulation signal pulse generated in the first period. As shown in FIG. 4 (b), the frequency of the stimulation signal pulse is increased for a while from the beginning of the first period, and a predetermined period of time is allowed to remain at a high frequency near the center of the first period. After that, the frequency is lowered for a while.
Even if the amplitude control of FIG. 4A or the frequency control of FIG. 4B is used, a strong stimulation signal is gradually weakened at first without adding a strong stimulation signal to the vagus nerve. After that, the original weak stimulus signal is gradually used, and the stimulus signal is stopped at the end of the first period.
このように神経刺激信号の刺激強度を制御することにより、仮にこの神経刺激信号が横隔神経に及んだとしても、第一期間初期の刺激強度を漸増させた部分では横隔膜がゆっくりと収縮し、その結果として吸気が行われ、刺激強度を保った部分では横隔膜がその収縮を維持し、第一期間終期の刺激強度を漸減させた部分では横隔膜のゆっくりとした弛緩による呼気が行われて、滑らかな横隔膜の運動による呼吸が行われることになる。また、上述したように、運動レベルの検出に応じた第一期間と第二期間の選択や、神経刺激信号のパラメータの種類や強度の調節も行われるので、運動時にも患者は違和感の少ない迷走神経刺激治療を行うことができる。更に、インジケータにより、神経刺激信号が供給されたこと、あるいは、まもなく供給されるであろうこと、あるいは、神経刺激信号の供給があとどのくらいの時間で終了するのか知ることができるので、患者はこのインジケータに合わせて呼吸を行うことによって、より違和感のない迷走神経刺激治療を行うことができる。 By controlling the stimulation intensity of the nerve stimulation signal in this way, even if this nerve stimulation signal reaches the phrenic nerve, the diaphragm slowly contracts in the portion where the stimulation intensity in the initial period of the first period is gradually increased. As a result, inspiration is performed, the diaphragm maintains its contraction in the part where the stimulation intensity is maintained, and exhalation due to the slow relaxation of the diaphragm is performed in the part where the stimulation intensity at the end of the first period is gradually reduced, Breathing is performed by smooth diaphragm movement. In addition, as described above, the selection of the first period and the second period according to the detection of the exercise level and the adjustment of the type and intensity of the parameters of the nerve stimulation signal are also performed, so that the patient can get a little uncomfortable during exercise Neural stimulation treatment can be performed. In addition, the indicator allows the patient to know that the nerve stimulation signal has been delivered, will be delivered soon, or how long the nerve stimulation signal delivery will end. By performing breathing in accordance with the indicator, it is possible to perform a vagus nerve stimulation treatment without a sense of incongruity.
次に、図5のフローチャートに基づいて、本発明の実施形態例の動作を説明する。
処理が開始されると、まず、図1に示す神経刺激信号パラメータ調節手段27において、神経刺激信号のパラメータの初期化が行われる(ステップS1)。初期設定値としては、安静時に供給される神経刺激信号のパラメータが選択される。ここで、神経刺激信号のパラメータとしては、神経刺激信号パルスのパルス間周期(又は周波数)、パルス幅、パルス数、パルス電流、パルス電圧などが考えられる。ステップS1では、これらのパラメータの中で、具体的にどのパラメータを使うのか、あるいはどの二つ(あるいは複数)のパラメータを使って迷走神経の刺激制御を行うのか等について決定される。例えば、いくつかのパターンとして、パルス電流またはパルス電圧の振幅値を変化させる方法(図4(a)の方法)や、パルス間隔(周波数でも同じ)を変化させる方法(図4(b)の方法)等が挙げられる。
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described based on the flowchart of FIG.
When the processing is started, first, nerve stimulation signal parameters are initialized in the nerve stimulation signal parameter adjusting means 27 shown in FIG. 1 (step S1). As an initial set value, a parameter of a nerve stimulation signal supplied at rest is selected. Here, as a parameter of the nerve stimulation signal, a period (or frequency) between pulses of the nerve stimulation signal pulse, a pulse width, the number of pulses, a pulse current, a pulse voltage, and the like can be considered. In step S1, it is determined which of these parameters is specifically used, which two (or a plurality of) parameters are used to control stimulation of the vagus nerve, and the like. For example, as some patterns, a method of changing the amplitude value of the pulse current or pulse voltage (the method of FIG. 4A) or a method of changing the pulse interval (the same for the frequency) (the method of FIG. 4B). ) And the like.
次に、第一期間選択手段22により、第一期間の初期値を第一期間タイマ24にロードする(ステップS2)。上述したように、この第一期間は迷走神経に神経刺激信号を供給する期間であり、仮にこの神経刺激信号が横隔神経に及んだ場合には1回の呼吸時間に相当する。通常、この第一期間の初期値設定としては、運動をしていない安静時の呼吸時間に設定される。例えば、安静時に、1分間に10回の呼吸をする患者が装着対象者である場合、1回の呼吸時間は6秒である。したがって、この6秒が第一期間タイマ24の初期値としてロードされる。
Next, the first period selection means 22 loads the initial value of the first period into the first period timer 24 (step S2). As described above, this first period is a period during which a nerve stimulation signal is supplied to the vagus nerve. If this nerve stimulation signal reaches the phrenic nerve, it corresponds to one breathing time. Usually, the initial value setting for this first period is set to the resting breathing time when not exercising. For example, when a patient who breathes 10 times per minute at rest is a wearing subject, the time for one breath is 6 seconds. Therefore, these 6 seconds are loaded as the initial value of the
続いて、第二期間選択手段23により、第二期間の初期値を第二期間タイマ25にロードする(ステップS3)。この第二期間は迷走神経に神経刺激信号を供給しない期間で、第一期間として設定された時間の整数倍に設定すると、患者はこの期間に自発的に呼吸を行うことができて違和感が少ない。第二期間を長く設定すると迷走神経刺激治療の効果が小さくなり、また短かすぎると患者の呼吸を乱すことも考えられるので、第一期間の数倍程度に設定するのが望ましい。 Subsequently, the second period selection means 23 loads the initial value of the second period into the second period timer 25 (step S3). This second period is a period during which no nerve stimulation signal is supplied to the vagus nerve, and if set to an integral multiple of the time set as the first period, the patient can breathe spontaneously during this period and there is little discomfort . If the second period is set to be long, the effect of the vagus nerve stimulation treatment is reduced, and if it is too short, the patient's breathing may be disturbed. Therefore, it is desirable to set it to several times the first period.
ステップS2,S3で、初期の第一期間と第二期間が設定されると、その期間が、報知手段である図1に示すインジケータ28に通知される(ステップS4)。ここで、重要なのは迷走神経に神経刺激信号を供給する第一期間であり、この期間が始まる直前か開始直後の時間にインジケータ28による報知が行なわれる。なお、インジケータ28としては、LEDなどの発光手段により光の点滅等がなされる視覚によるインジケータや、スピーカなどの発音手段によりブザー音が発せられる音によるインジケータを用いることができる。
When the initial first period and the second period are set in steps S2 and S3, the period is notified to the
次に、第一期間タイマ24は第一期間のカウントを開始するとともに、神経刺激信号発生手段26にスタート信号が供給され、神経刺激信号発生手段26は、神経刺激信号パラメータ調節手段27で調節された神経刺激信号のパラメータに基づいて、刺激電極に対して、神経刺激信号を発生する(ステップS6)。なお、この神経刺激信号を発する場合は、心拍数限界値比較手段13から神経刺激信号発生手段26に対して、迷走神経の刺激を許可するオン信号が供給されている場合に限られる。これについては、次のステップS7以降で説明される。
Next, the
上述のように、ステップS6の神経刺激信号の発生には、心拍数計測手段11による心拍数の計測結果が影響している。以下のステップでは心拍数の計測に関わる処理について説明する。
まず、体表電極(または皮下電極)200内に設けられた脈波センサ201からの脈動信号に基づいて、心拍数計測手段11で心拍数の計測が行われる(ステップS7)。続いて、心拍数限界値比較手段13において、計測した心拍数が心拍数限界値記憶手段12に記憶された下限値と比較される(ステップS8)。ここで下限値として記憶されている心拍数は、医師が患者の身体状況から判断して設定されるものであるが、通常は、安静時の心拍数よりも若干小さい値の毎分40〜50回程度に設定される。迷走神経の刺激は心拍数を低下させるが、この下限値の心拍数よりも心拍数が下がると患者はめまい等を起こす危険性があるので、あらかじめ迷走神経を刺激する際の心拍数の下限値を決めておき、この下限値の心拍数よりも心拍数が小さくなった場合は、迷走神経を刺激しないように制御している。
As described above, the result of the heart rate measurement by the heart rate measuring means 11 has an influence on the generation of the nerve stimulation signal in step S6. In the following steps, processing related to heart rate measurement will be described.
First, based on the pulsation signal from the pulse wave sensor 201 provided in the body surface electrode (or subcutaneous electrode) 200, the heart rate is measured by the heart rate measuring means 11 (step S7). Subsequently, the heart rate limit
ステップS8で、計測した心拍数が心拍数限界値記憶手段12に記憶された下限値よりも大きいと判断された場合、すなわち、迷走神経の刺激を行ってもよいと判断された場合には、続いて、第一期間タイマ24がタイムアウトしているかどうかが判断される(ステップS9)。つまり、第一期間タイマ24がステップS2で設定した第一期間(吸気期間)をカウント中であるか否かが判断される。第一期間中であれば、第一期間タイマ24はタイムアウトしていないため、ステップS8に戻り、第一期間タイマ24がタイムアウトしたと判断された場合は、神経刺激信号の発生を停止させる(ステップS10)。なお、ステップS10では、神経刺激信号の発生を停止するとしているが、神経刺激信号の刺激強度を弱くするように制御してもよい。
If it is determined in step S8 that the measured heart rate is greater than the lower limit value stored in the heart rate limit
また、ステップS8で、心拍数が下限値より小さいと判断された場合(ステップS8のNO)は、心拍数限界値比較手段13は、神経刺激信号発生手段26に対して、その動作を停止させるためのオフ信号を供給する。そして、神経刺激信号発生手段26は、このオフ信号を受け取ると、神経刺激信号の発生を停止し(ステップS11)、第一期間タイマ24がタイムアウトするのを待つ(ステップS12)。ステップS10の神経刺激信号の停止後、あるいはステップS12の第一期間タイマ24のタイムアウト後に、第二期間タイマ25がカウントを開始する(ステップS13)。そして、第二期間タイマ25がカウントを終了する(タイムアウトする)のを待つ(ステップS14)。第二期間タイマ25がタイムアウトすると、次のステップ(A)(図6参照)に移行する。
When it is determined in step S8 that the heart rate is smaller than the lower limit value (NO in step S8), the heart rate limit
次に、図6に基づいて、運動センサ20と運動レベル検出手段21の動作説明を行う。まず、運動センサ20と運動レベル検出手段21により、患者の運動レベルが検出される(ステップS15)。患者が運動すると、その呼吸時間は短くなり、横隔膜の収縮も強くなる。運動時に、仮に安静時を想定した第一期間、第二期間、神経刺激信号パラメータによる神経刺激信号が横隔神経に及んだとすると、この神経刺激信号に起因した安静時の呼吸運動と運動時の自発呼吸の運動が混在して、横隔膜の不規則な運動が起こり、患者は強い不快感を感じることになる。したがって、運動時には、仮に神経刺激信号が横隔神経に及んだ場合にも患者に不快感を感じさせないように、呼吸時間が短く、横隔膜の収縮が強くなるような第一期間、第二期間、神経刺激信号パラメータを調節する必要が生じることになる。
Next, the operations of the
まず、第一期間選択手段22により、検出した運動レベルに対応した第一期間が選択され、これが第一期間タイマ24にロードされる(ステップS16)。また、神経刺激信号パラメータ調節手段27は、運動レベル検出手段21からの信号を受け取り、上述した神経刺激信号パルスのパルス電流、パルス電圧等の神経刺激信号パラメータを運動レベルに対応したパラメータに調節して、神経刺激信号発生手段26に供給する(ステップS17)。続いて、第二期間選択手段23により運動レベルに対応した第二期間が選択され、これが第二期間タイマ25にロードされ(ステップS18)、ステップS4(図5の(B)参照)に戻る。そして、新しく設定された運動レベルに応じた第一期間、第二期間及び神経刺激信号パラメータに基づいて、図5及び図6に示したステップS4〜ステップS18までのループ処理が繰り返される。
First, the first period selection means 22 selects a first period corresponding to the detected exercise level, and this is loaded into the first period timer 24 (step S16). The nerve stimulation signal parameter adjustment means 27 receives the signal from the movement level detection means 21, and adjusts the nerve stimulation signal parameters such as the pulse current and pulse voltage of the nerve stimulation signal pulse described above to parameters corresponding to the movement level. Is supplied to the nerve stimulation signal generating means 26 (step S17). Subsequently, a second period corresponding to the exercise level is selected by the second
図7は、本発明の迷走神経刺激システムの第二の実施形態例を示したブロック図である。
図1に示した第一の実施形態例と同じブロックは、同一符号を記し、説明は省略する。
図1に示した第一の実施形態例と異なるところは、心拍数を計測する手段として、心電図/胸部インピーダンス計測電極30からの心電図の信号を用いている点である。すなわち、図1の第一の実施形態例では、体表電極(または皮下電極)200内に設けた脈波センサ201により、頚動脈の脈動を検出して心拍数を計測していたが、この第二の実施形態例では、R波検出手段33を用いて心電図からR波を検出し心拍数を導出している。
FIG. 7 is a block diagram showing a second embodiment of the vagus nerve stimulation system of the present invention.
The same blocks as those in the first embodiment shown in FIG.
The difference from the first embodiment shown in FIG. 1 is that an electrocardiogram signal from the electrocardiogram / chest
ここで、R波とは、心拍一回ごとに心電図に現れる波形の中で、最も大きい振幅を有する波形である。通常、心拍一回ごとに心電図に現れる波形は、大きくP、Q、R、S、T波という5つの波で構成されており、その中でもっとも目立つのがR波(QRS波とも言われる)で、心室が収縮したときに現れるものである。 Here, the R wave is a waveform having the largest amplitude among the waveforms appearing on the electrocardiogram for each heartbeat. Usually, the waveform that appears on the electrocardiogram for each heartbeat is largely composed of five waves, P, Q, R, S, and T waves, and the most prominent among them is the R wave (also called QRS wave). It appears when the ventricle contracts.
加えて、心電図を測定する際に用いられる心電図/胸部インピーダンス計測電極30から、胸部インピーダンスを計測し、この計測した胸部インピーダンスから、呼吸の有無を検出している。ここで、胸部インピーダンスとインピーダンス計測手段31及び呼吸検出手段32の動作について説明する。
まず、胸部インピーダンスであるが、これは、心電図/胸部インピーダンス計測電極30を通して、胸部に微弱な電流を流すことによって測定されるインピーダンスである。この胸部インピーダンスは、肺への空気の出入りにより、変化することが知られており、息を吐ききった状態での胸部インピーダンスをベースラインとすると、吸気時には胸部インピーダンスはベースラインから減少していき、呼気時には胸部インピーダンスは反転して増加し再びベースラインに戻る。
In addition, the chest impedance is measured from the electrocardiogram / chest
First, the chest impedance is an impedance measured by passing a weak current through the chest through the electrocardiogram / chest
このため、インピーダンス計測手段31によって胸部インピーダンスを測定することにより、呼吸検出手段32は呼吸の有無を検出することが可能で、胸部インピーダンスのベースラインよりも若干小さい値の閾値を予め設定し、測定した胸部インピーダンスがこの閾値よりも小さいときは呼吸が行われていると判断し、閾値よりも大きいときは呼吸が終了したと判断する。この呼吸検出手段32は、第一期間タイマ24に接続されており、呼吸検出手段32の出力によって、第一期間タイマ24のスタートとリセットが制御され、また、呼吸検出手段32は第二期間タイマ25とも接続されており、第二期間タイマ25の出力が呼吸検出手段32に供給されるようになっている。
Therefore, by measuring the chest impedance by the impedance measuring means 31, the respiration detecting means 32 can detect the presence or absence of respiration, and a threshold value slightly smaller than the baseline of the chest impedance is set in advance and measured. When the chest impedance is smaller than this threshold, it is determined that respiration is being performed, and when it is greater than the threshold, it is determined that respiration has ended. The respiration detection means 32 is connected to the
そして、呼吸検出手段32での呼吸検出と第二期間タイマ25の出力の関係により第一期間タイマ24のスタートとリセットを制御して、第一期間の開始を遅らせる(ディレイ)ことができる。すなわち、迷走神経の刺激を行わない第二期間後(第二期間タイマ25のタイムアウト後)に、呼吸検出手段32により呼吸が行われていると判断された場合には、この呼吸が終了するのを待って第一期間(神経刺激)を開始するようにする。これにより、自発呼吸が終了するのを待って神経刺激信号を供給することになるので、仮に神経刺激信号が横隔神経に及んでも自発呼吸に干渉することがなくなる。
なお、上記以外のブロック構成及び動作は、図1の第一実施形態例と同じであるので、説明は割愛する。
Then, the start and reset of the
The block configuration and operation other than those described above are the same as those in the first embodiment shown in FIG.
次に、図8と図9に基づいて、図7に示した本発明の第二の実施形態例の動作について説明する。ただし、図8のステップS1からステップS13までの動作は、図5に示した第一の実施形態例の動作説明で用いたステップS1からステップS13の動作と略同じなので、同一符号を付けて説明を省略する。 Next, the operation of the second embodiment of the present invention shown in FIG. 7 will be described based on FIG. 8 and FIG. However, the operations from step S1 to step S13 in FIG. 8 are substantially the same as the operations from step S1 to step S13 used in the description of the operation of the first embodiment shown in FIG. Is omitted.
第一の実施形態例(図1〜6に基づいて説明)と第二の実施形態例の異なる動作は、心拍数の検出動作(図5のステップS7)と、胸部インピーダンスを用いた呼吸検出手段32にかかる部分である。心拍数の検出動作については、既に説明したように、脈波センサ201に代えて心電図からのR波検出手段を用いただけなので、ここで改めて説明する必要はない。以下、呼吸検出について、図9に示したフローチャートに基づいて説明する。 The different operations of the first embodiment (explained based on FIGS. 1 to 6) and the second embodiment are the heart rate detection operation (step S7 in FIG. 5) and the respiratory detection means using the chest impedance. 32. As already described, the heart rate detection operation does not need to be described again because only the R wave detection means from the electrocardiogram is used in place of the pulse wave sensor 201. Hereinafter, respiration detection will be described based on the flowchart shown in FIG.
まず、図8のステップS13の第二期間タイマ25のカウントが開始されると、次のステップとして図9の(A)に移行する。そして、第二期間タイマ25がタイムアウトしたかどうかが判定される(ステップS14)。第二期間のカウントが終了した(タイムアウト)後に、図7の呼吸検出手段32によって、呼吸の検出が行われたかどうかが判断される(ステップS20)。
First, when the count of the
ステップS20で呼吸が検出された場合、すなわち測定した胸部インピーダンスが閾値より小さいときには、続いて、検出した呼吸が終了したか否かが判断される(ステップS21)。ここで、呼吸が終了したとは、測定した胸部インピーダンスが閾値を上回ることである。この呼吸が終了したことを確認した場合のみ、神経刺激を行う第一期間をスタートさせるようにする。図9のステップS15〜S18は、図6で説明した流れと同じなので、ここでの説明は省略する。 If respiration is detected in step S20, that is, if the measured chest impedance is smaller than the threshold value, it is subsequently determined whether or not the detected respiration has ended (step S21). Here, the end of breathing means that the measured chest impedance exceeds the threshold value. Only when it is confirmed that the breathing has ended, the first period for performing nerve stimulation is started. Steps S15 to S18 in FIG. 9 are the same as the flow described in FIG.
以上説明したように、本発明の第一実施形態例及び第二の実施形態例は、いずれも心拍数を安静状態の心拍数よりも若干小さい値の下限値と比較して、心拍数が下限値を下回ったときは、迷走神経の刺激を停止している。また、運動センサ20から得られる運動レベルに応じて、神経刺激を行う第一期間と神経刺激を行わない第二期間を設定すると共に、神経刺激信号パラメータを調節している。
特に、本発明の第二実施形態例では、心拍数の計測を心電図情報に基づいて行っているので、心電図情報を取るときに用いる心電図/胸部インピーダンス計測電極30より、胸部インピーダンスの変化から呼吸の有無を検出し、この呼吸に状態に応じて神経刺激のタイミングを調節している。
As described above, the first embodiment and the second embodiment of the present invention both have a lower heart rate than the lower limit of a value that is slightly smaller than the resting heart rate. When the value falls below the value, stimulation of the vagus nerve is stopped. Further, according to the exercise level obtained from the
In particular, in the second embodiment of the present invention, since the heart rate is measured based on the electrocardiogram information, the electrocardiogram / thoracic
このように、本発明の実施形態例では、迷走神経を刺激する際に、迷走神経を刺激するタイミングや刺激の強度を患者の運動レベルや呼吸に合わせて調節しているため、仮に、迷走神経への刺激が近傍を通っている横隔神経に及んでも、奇異的な横隔膜の動き(「しゃっくり」などの発生)を極力抑えることができ、また、運動中も自発呼吸を妨げることなく、違和感の少ない迷走神経刺激治療を行うことができる。
したがって、従来のように、横隔神経に影響を与えないで迷走神経を刺激するための面倒な作業である、神経刺激電極を直接迷走神経に巻きつけるといった作業をする必要がない。
なお、本発明の迷走神経刺激システムは、致死性不整脈や心不全の予防や治療に利用できるだけでなく、頚部迷走神経の刺激を伴う、他の複数の治療(てんかん、うつ、不安症、アルツハイマー病、片頭痛)に利用することが可能である。
As described above, in the embodiment of the present invention, when stimulating the vagus nerve, the timing for stimulating the vagus nerve and the intensity of the stimulation are adjusted in accordance with the patient's exercise level and breathing. Even if the stimulation to the phrenic nerve passes through the neighborhood, it is possible to suppress strange diaphragm movement (occurrence of "hiccup" etc.) as much as possible, and without disturbing spontaneous breathing during exercise, It is possible to perform vagus nerve stimulation treatment with less discomfort.
Therefore, unlike the prior art, there is no need to perform a troublesome work for stimulating the vagus nerve without affecting the phrenic nerve, such as winding the nerve stimulation electrode directly around the vagus nerve.
The vagus nerve stimulation system of the present invention can be used not only for the prevention and treatment of lethal arrhythmia and heart failure, but also with other multiple treatments that involve stimulation of the cervical vagus nerve (epileptic, depression, anxiety, Alzheimer's disease, It can be used for migraine).
以上、本発明の迷走神経刺激システムを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限り、他の応用例、変形例にも及ぶものであることは言うまでもない。 Although the vagus nerve stimulation system of the present invention has been described based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and departs from the gist of the present invention described in the claims. It goes without saying that the present invention extends to other application examples and modifications as long as it is not.
100・・・迷走神経刺激装置、2a、2b、200・・・体表電極(刺激電極)、3、201・・・脈波センサ、10・・・脈波検出手段、11・・・心拍数計測手段、12・・・心拍数限界値記憶手段、13・・・心拍数限界値比較手段、20・・・運動センサ、21・・・運動レベル検出手段、22・・・第一期間選択手段、23・・・第二期間選択手段、24・・・第一期間タイマ、25・・・第二期間タイマ、26・・・神経刺激信号発生手段、27・・・神経刺激信号パラメータ調節手段、28・・・インジケータ、30・・・心電図/胸部インピーダンス計測電極、31・・・インピーダンス検出手段、32・・・呼吸検出手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Vagus nerve stimulation apparatus, 2a, 2b, 200 ... Body surface electrode (stimulation electrode) 3, 201 ... Pulse wave sensor, 10 ... Pulse wave detection means, 11 ... Heart rate Measuring means, 12 ... heart rate limit value storage means, 13 ... heart rate limit value comparison means, 20 ... motion sensor, 21 ... exercise level detection means, 22 ... first period selection means , 23 ... second period selection means, 24 ... first period timer, 25 ... second period timer, 26 ... nerve stimulation signal generation means, 27 ... nerve stimulation signal parameter adjustment means, 28 ... Indicator, 30 ... Electrocardiogram / chest impedance measurement electrode, 31 ... Impedance detection means, 32 ... Respiration detection means
Claims (18)
前記電極に接続して迷走神経を刺激するための神経刺激信号を発生する刺激装置とからなる迷走神経刺激システムであって、
前記神経刺激信号を前記電極に供給する第一の期間と前記神経刺激信号を前記電極に供給しない第二の期間とが設定され、
前記第一の期間において、前記神経刺激信号の少なくとも一部の刺激強度が時間とともに漸増及び/または漸減することを特徴とする迷走神経刺激システム。 An electrode that indirectly provides electrical stimulation to the vagus nerve located in the vicinity of the phrenic nerve;
A vagus nerve stimulation system comprising a stimulation device that generates a nerve stimulation signal for stimulating the vagus nerve by connecting to the electrode,
A first period for supplying the nerve stimulation signal to the electrode and a second period for not supplying the nerve stimulation signal to the electrode are set,
In the first period, the stimulation intensity of at least a part of the nerve stimulation signal gradually increases and / or decreases with time.
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