自動除細動装置のための新しい心臓停止検出方法の研究

• 研究課題/領域番号: 61570665
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 胸部外科学
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 斉藤 義明 新大, 工学部, 教授 (70018480)
• 研究分担者: 牧野 秀夫 新潟大学, 工学部, 助手 (80115071) ; 木竜 徹 新潟大学, 工学部, 助教授 (80115021)
• 研究期間 (年度): 1986
• 研究課題ステータス: 完了 (1986年度)
• 配分額: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 1986年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: 自動除細動 / 心停止検出 / 心臓の動き検出 / カテーテル電極センサ / 心筋のインピーダンス変化 / 除細動器

研究概要

自動電気除細動器のための新しい心臓停止検出方法およびその装置について研究を行なった。心臓の動きを電気的に検出し、心臓が停止すると大きな動きがなくなることより心臓停止を検出する。この際、特別なセンサを用いることなく、除細動通電用カテーテル電極をセンサとして用いる。この電極と心筋の間のインピーダンスが心筋の動きによって僅か変化するが、これを発振器の振幅の変化として検出できた。以下に研究成果を詳しく述べる。
1.先ず検出の原理機構について調べた。急性期には心筋と電極の接触状態が心筋の動きによって変化するために比較的大きなインピーダンスの変化となって現われる。慢性期には接触状態の変化はほとんどなく、カテーテルが心筋の動きによって僅か伸縮みし、その結果カテーテル自身のインピーダンスが変化することを突き止めた。
2.この原理を有効に生かすための検出器の設計を行なった。水晶振動子を用いて検出感度の向上と安定化を計った。また、除細動電流によって破壊されないような回路の工夫にも成功した。
3.装置の再現性を検討するため、3台の装置を試作した。シミュレーションの結果、何れもほぼ同等の感度と安定度を有し、再現性と信頼性の高い方式であることが確認出来た。
4.犬を用いた動物実験で、細動,除細動を繰り返して本装置の性能を評価した結果、細動状態を確実に検出できることが確認された。本装置の更なる特徴は、除細動直後の心電図がまだ飽和状態で記録出来ない時期でも、心筋の動きを基線変動なく記録出来ることである。
5.以上のことより本研究の目的は十分達成されたと考える。