特許 5984372 心嚢内液量制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5984372

(24)【登録日】2016年8月12日

(45)【発行日】2016年9月6日

(54)【発明の名称】心嚢内液量制御システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/00 20060101AFI20160823BHJP

   A61B 5/0402 20060101ALI20160823BHJP

【ＦＩ】

   A61B1/00 332D

   A61B5/04 310M

   A61B1/00 320A

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2011-270259(P2011-270259)

(22)【出願日】2011年12月9日

(65)【公開番号】特開2013-121391(P2013-121391A)

(43)【公開日】2013年6月20日

【審査請求日】2014年12月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000376

【氏名又は名称】オリンパス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118913

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 邦生

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(72)【発明者】

【氏名】福田 宏

【審査官】 佐藤 高之

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０６５８５６３５（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 国際公開第２００８／１３４２６７（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 米国特許第０４９９１５７８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／００８７８３１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ １／００−１／３２

Ａ６１Ｂ ５／００−５／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

心嚢内に挿入される管路と、
該管路への液体の供給および前記管路からの液体の排出を行うポンプと、
心電情報を検出する心電情報検出部と、
該心電情報検出部により検出された心電情報に同期して、心臓の収縮時に前記管路を介して心嚢内に液体を供給するとともに、心臓の拡張時に前記管路を介して心嚢内から液体を排出するように前記ポンプを制御する制御部とを備え、
該制御部は、心嚢内に供給する液量と心嚢内から排出する液量とが略同量となるように前記ポンプを動作させ、前記心嚢内を略一定の圧力に維持するように前記ポンプを制御する心嚢内液量制御システム。

【請求項2】

心嚢内に液体を供給する供給路と心嚢内から液体を排出する排出路とを１本の流路にまとめる流路結合部を備える請求項１に記載の心嚢内液量制御システム。

【請求項3】

前記ポンプを複数備え、
心嚢内に液体を供給する供給路と心嚢内から液体を排出する排出路とが、別々の前記ポンプに接続されている請求項１に記載の心嚢内液量制御システム。

【請求項4】

前記心電情報検出部により検出された心電情報から心電図を生成する心電図生成部と、
該心電図生成部により生成された心電図からＲ波を検出するＲ波検出部とを備え、
前記制御部が、前記Ｒ波検出部によりＲ波が検出されたタイミングから所定時間経過後に前記ポンプを動作させる請求項１から３のいずれかに記載の心嚢内液量制御システム。

【請求項5】

前記制御部が、心嚢内への液体の供給開始時から次第に送液速度を大きくするとともに、心嚢内への液体の供給終了前には次第に送液速度を小さくするように前記ポンプを制御する請求項１から４のいずれかに記載の心嚢内液量制御システム。

【請求項6】

前記制御部が、心嚢内からの液体の排出開始時から次第に送液速度を大きくするとともに、心嚢内からの液体の排出終了前には次第に送液速度を小さくするように前記ポンプを制御する請求項１から５のいずれかに記載の心嚢内液量制御システム。

【請求項7】

前記制御部が、前記ポンプの送液速度の変化量が一定となるように前記ポンプを制御する請求項５または６に記載の心嚢内液量制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、心嚢内の液量の制御を行う心嚢内液量制御システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、心嚢内に内視鏡等のデバイスを挿入し、心嚢内にて内視鏡観察やデバイス治療を行なう際に、内視鏡画像の視野を確保するために炭酸ガス等の気体を心嚢内に注入する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許出願公開第２００５／０２７３１２９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示されている技術のように、心嚢内に気体が充満されると以下のような不具合が発生する。
（１）心外膜が乾燥して組織にダメージを与える。
（２）体表や食道壁に設置された超音波プローブからの超音波が、気体層により反射されて超音波伝播を阻害する。
（３）心嚢内に挿入した電極カテーテルの電極が、周囲の気体により絶縁させられて電気信号の伝達を阻害する。
一方、心嚢内に液体を注入した場合には、心嚢内に注入された液体により心臓の拍動が阻害される、いわゆる心タンポナーデを惹起するという不都合がある。

【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、心タンポナーデを惹起することなく、内視鏡画像の視野を良好に確保することができる心嚢内液量制御システ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】

上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、心嚢内に挿入される管路と、該管路への液体の供給および前記管路からの液体の排出を行うポンプと、心電情報を検出する心電情報検出部と、該心電情報検出部により検出された心電情報に同期して、心臓の収縮時に前記管路を介して心嚢内に液体を供給するとともに、心臓の拡張時に前記管路を介して心嚢内から液体を排出するように前記ポンプを制御する制御部とを備え、該制御部は、心嚢内に供給する液量と心嚢内から排出する液量とが略同量となるように前記ポンプを動作させ、前記心嚢内を略一定の圧力に維持するように前記ポンプを制御する心嚢内液量制御システムを採用する。

【0007】

本発明によれば、心嚢内に管路が挿入された状態において、心電情報検出部により心電情報が検出され、該心電情報に同期してポンプの動作が制御部により制御される。具体的には、心臓の収縮時に管路を介して心嚢内に液体を供給するとともに、心臓の拡張時に管路を介して心嚢内から液体を排出するようにポンプが制御される。

【0008】

上記のように心電情報に同期させて心嚢内に液体の注入・排出を行なうことで、心嚢内に液体を貯留させつつ、心臓の拡張時において、心臓の拡張を抑制する心嚢内の液体を除去して心臓を十分に拡張させることができる。これにより、心嚢内に貯留された液体により心臓の拍動が阻害される、いわゆる心タンポナーデを防止することができる。

【0009】

また、心嚢内に液体を貯留することで、心外膜の乾燥を防ぐとともに、液体により心嚢内を拡張させ、心嚢内に挿入した内視鏡の視野を確保することができる。また、心嚢内に貯留された液体は、心嚢内に挿入した超音波デバイスの音響媒体やアブレーションデバイスの冷却媒体としても使用することができる。また、心嚢内の液体の浮力により小さい力で心臓を心嚢内で持ち上げることもでき、心臓後壁へのアクセスをより容易化することができる。

【0010】

上記発明において、心嚢内に液体を供給する供給路と心嚢内から液体を排出する排出路とを１本の流路にまとめる流路結合部を備えることとしてもよい。
このような流路結合部を備えることで、心嚢内に液体を供給する供給路と心嚢内から液体を排出する排出路とを体外においてまとめて管路に接続することができる。これにより、送液ルート（例えばチューブ）を減らして、心嚢内への送液作業の容易化を図ることができる。

【0011】

上記発明において、前記ポンプを複数備え、心嚢内に液体を供給する供給路と心嚢内から液体を排出する排出路とが、別々の前記ポンプに接続されていることとしてもよい。
このような構成とすることで、心嚢内に液体を供給する供給路と、心嚢内から液体を排出する排出路と別々のルートとすることができる。これにより、供給路から新鮮な液体を心嚢内に供給して、心嚢内の液体の透明度を高く維持することができ、内視鏡等により明瞭な心嚢内の画像を得ることができる。

【0012】

上記発明において、前記心電情報検出部により検出された心電情報から心電図を生成する心電図生成部と、該心電図生成部により生成された心電図からＲ波を検出するＲ波検出部とを備え、前記制御部が、前記Ｒ波検出部によりＲ波が検出されたタイミングから所定時間経過後に前記ポンプを動作させることとしてもよい。
このような構成とすることで、Ｒ波検出部により心電図からＲ波を検出することによって、心臓の収縮・拡張の期間を正確に把握することができ、そのタイミングに合わせてポンプを動作させて心嚢内への液体の注入・排出を行うことができる。これにより、心タンポナーデを確実に防止することができる。

【0013】

上記発明において、前記制御部が、心嚢内に供給する液量と心嚢内から排出する液量とが略同量となるように前記ポンプを動作させることで、心嚢内を略一定の圧力とすることができ、心嚢内の液体の圧力変動による心臓および心嚢膜へのダメージを抑制することができる。また、心拍間における心嚢内の液量の増減がないため、長時間安定した心嚢内の液量コントロールを行うことができる。

【0014】

上記発明において、前記制御部が、心嚢内への液体の供給開始時から次第に送液速度を大きくするとともに、心嚢内への液体の供給終了前には次第に送液速度を小さくするように前記ポンプを制御することとしてもよい。
このようにすることで、ポンプの動作開始時や動作終了時、特に給液と排液が入れ替わるときの給液抵抗を小さくすることができ、正確な給液コントロールが可能となる。

【0015】

上記発明において、前記制御部が、心嚢内からの液体の排出開始時から次第に送液速度を大きくするとともに、心嚢内からの液体の排出終了前には次第に送液速度を小さくするように前記ポンプを制御することとしてもよい。
このようにすることで、ポンプの動作開始時や動作終了時、特に給液と排液が入れ替わるときの排液抵抗を小さくすることができ、正確な排液コントロールが可能となる。

【0016】

上記発明において、前記制御部が、前記ポンプの送液速度の変化量が一定となるように前記ポンプを制御することとしてもよい。
このようにすることで、急激に送液速度が変化した場合における送液抵抗の増加を無くすことができ、ポンプへの負担を低減するとともに、安定した送液コントロールが可能となる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、心タンポナーデを惹起することなく、内視鏡画像の視野を良好に確保することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る心嚢内液量制御システムの概略構成図である。

【図2】図１の逆止弁付コックの拡大図である。

【図3】心臓の収縮時および拡張時における状態を示す図である。

【図4】図１の各構成要素間の信号の流れを示すブロック図である。

【図5】図１のポンプ制御装置の機能ブロック図である。

【図6】図１の心嚢内液量制御システムの動作を示すタイミングチャートである。

【図7】本発明の第２の実施形態に係る心嚢内液量制御システムの概略構成図である。

【図8】本発明の第３の実施形態に係る心嚢内液量制御システムの概略構成図である。

【図9】図８の連結器の拡大図である。

【図10】図８の内視鏡の先端部の部分拡大図である。

【図11】図８の心嚢内液量制御システムの動作を示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

［第１の実施形態］
以下に、本発明の第１の実施形態に係る心嚢内液量制御システム１０１について図面を参照して説明する。
本実施形態における心嚢内液量制御システム１０１は、図１に示すように、液体を定量輸送するポンプ１，２と、これらポンプ１，２を制御するポンプ制御装置（制御部）５と、ポンプ制御装置５に心電図を送る心電計（心電図生成部）６と、心電図を計測するために体表に貼り付けられた心電図用電極（心電情報検出部）７ａ，７ｂと、生理食塩水を貯蔵した生理電解液容器８と、心嚢Ｃ内から排出された液体を保管する廃液容器９と、ポンプ１，２からの送液ルートを１本にまとめる逆止弁付コック（流路結合部）１０とを備えている。
また、符号１４は、後述するように、体表から超音波を心臓Ｂ内に照射して超音波画像を得るための超音波プローブを示している。

【0020】

体外と心嚢Ｃ内とを結ぶ送液ルート１３はチューブであり、その一端は、剣状突起下から挿入されたシース（管路）１１の内腔と、シース１１に挿入されたデバイス（ここでは内視鏡１２）との隙間に接続されている。また、体外と心嚢Ｃ内とを結ぶ送液ルート１３の他端は、逆止弁付コック１０に接続されている。

【0021】

シース１１は、例えばセントジュードメディカル社製アジリス・ステラブルシース１１のようにステアリング機構を備えたシース１１が好ましく、一般的なシース１１と同様に、心嚢Ｃ内に貫通しているルート（空間）が図示しない３方活栓で終端している。

【0022】

シース１１の３方活栓には、図２に示すような逆止弁付（分岐）コック１０が接続されている。逆止弁付コック１０は、シース１１からの１本の流路を分岐し、分岐した流路の一方にはシース１１側に注入する流れのみを許容する逆止弁１５ａが取り付けられ、他方の流路にはシース１１側からの流れのみを許容する逆止弁１５ｂが取り付けられている。

【0023】

なお、図２に示す例においては、分岐は３本とし、残り１本を非常時に開放するための非常弁１６を設けた例を示しているが、非常弁１６はシース１１の３方活栓で代用することもできる。
また、逆止弁１５ａ，１５ｂは、廃液容器９からの逆流を防止する目的で設けているが、ポンプ１，２として、ぺリスタポンプ等の逆流の生じにくいポンプを使用した際には設けなくても良い。

【0024】

心電図用電極７ａ，７ｂは、心電図（心電情報）を計測するために体表に貼り付けられた電極であり、計測した心電情報を心電計６に出力するようになっている。
心電計６は、心電図用電極７ａ，７ｂにより計測された心電情報から心電図を生成し、該心電図をポンプ制御装置５に出力するようになっている。

【0025】

生理電解液容器８は、生理食塩水を貯留する容器である。生理電解液容器８は、ポンプ１に接続されており、ポンプ１を動作させることで、生理電解液容器８内に貯留された生理食塩水が、逆止弁付コック１０および送液ルート１３を介して心嚢Ｃ内に注入されるようになっている。

【0026】

なお、心嚢膜Ａと心臓Ｂとの間の空間である心嚢Ｃ内に注入する液体としては、生理食塩水やリンゲル液等の生理電解液が好ましく、本実施形態では、生理電解液である生理食塩水を用いて説明する。

【0027】

廃液容器９は、心嚢Ｃ内から排出された液体を保管する容器である。廃液容器９は、ポンプ２に接続されており、ポンプ２を動作させることで、心嚢Ｃ内に貯留された生理食塩水が、逆止弁付コック１０および送液ルート１３を介して心嚢Ｃ内から排出されて、廃液容器９に送られるようになっている。

【0028】

ポンプ制御装置５は、図４に示すように、心電計６により生成された心電図（心電図用電極７ａ，７ｂにより計測された心電情報）に同期してポンプ１，２を制御するようになっている。具体的には、ポンプ制御装置５は、心臓Ｂの収縮時には、ポンプ１を動作させて送液ルート１３を介して心嚢Ｃ内に生理食塩水を供給する。一方、ポンプ制御装置５は、心臓Ｂの拡張時には、ポンプ２を動作させて送液ルート１３を介して心嚢Ｃ内から液体を排出する。

【0029】

ポンプ制御装置５は、図５に示すように、心電計６からの信号を受け取って心電図のＲ波を検出するＲ波検出部２１と、Ｒ波検出のタイミングから所定時間後に、ポンプ１，２に対して、生理電解液容器８から心嚢Ｃ内へ液体を注入する注入動作信号および心嚢Ｃ内から生理電解液容器８に液体を吸引する吸引動作信号を出力する動作信号発生部２２とを機能として備えている。

【0030】

ここで、心タンポナーデは、心嚢Ｃ内に貯留される液体量が多すぎる時に、心拡張期において心嚢Ｃ内の液体が心室の拡張を妨げ、心室が十分に拡張せずに心収縮期に入ることで、心拍出量が低下することにより惹起される。言い換えれば、心拡張末期において心室が十分に拡張できるくらいに心嚢Ｃ内の液体量がコントロールされていれば、心タンポナーデの惹起を低減することができる。

【0031】

そこで、本実施形態に係る心嚢内液量制御システム１０１では、心電図に同期させて、図３に示すように、心収縮時には心嚢Ｃ内に液体を注入し、心拡張時には心嚢Ｃ内の液体を吸引するようにした。
このようにすることで、心拡張末期の心嚢Ｃ内の液量が心拡張末期において心臓Ｂが十分拡張できる量まで減少させることができるため、心タンポナーデを惹起することなく心嚢Ｃ内に液体を貯留することができる。また、心嚢Ｃ内に液体を貯留することで、心外膜の乾燥を防ぐとともに、心嚢Ｃ内を拡張させて心嚢Ｃ内に挿入した内視鏡の視野を確保することができる。また、体表および食道壁を介して超音波観察、心嚢Ｃ内に挿入した内視鏡１２の電気インピーダンスに基づく電極位置検出などを同時に行うことができる。

【0032】

また、心嚢Ｃ内に貯留された液体は、心嚢Ｃ内に挿入した超音波内視鏡１２の音響媒体やアブレーション内視鏡１２の冷却媒体としても使用できるばかりでなく、心嚢Ｃ内液の浮力によって小さい力で心臓Ｂを心嚢Ｃ内で持ち上げることもでき、心臓Ｂの後壁へのアクセスをより容易にすることができる。

【0033】

以下、本実施形態に係る心嚢内液量制御システム１０１の使用方法について説明する。
まず、シース１１（例えば、セントジュードメディカル社製アジリス・ステラブルシース１１）を、剣状突起下よりSosaらの手法（参考文献：Sosa E et al．，Nonsurgical transthoracic epicardial catheter ablation to treat recurrent ventricular tachycardia occurring late after myocardial infarction．J Am Coll Cardiol 2000；35：1442-1449．）により、シース１１内に生理食塩水が充満された状態で心嚢Ｃ内に留置する。

【0034】

次に、内視鏡１２による心臓Ｂの表面観察の視野を確保するため、患者の血行動態をモニターしながら、ポンプ１を動作させ、生理電解液容器８から生理電解液を、逆止弁付コック１０およびシース１１と内視鏡１２との隙間を介して心嚢Ｃ内に注入する。

【0035】

この時、心電計６からの信号線が接続されたポンプ制御装置５において、後述する生理電解液量コントロールをスタートさせることで、心室収縮期にはポンプ１により生理電解液が心嚢Ｃ内に注入される。また、引き続き起こる心室拡張期にあわせてポンプ２を動作させ、血行動態を破綻させる過剰な心嚢Ｃ内の液体を、心嚢Ｃ内から廃液容器９に排出する。

【0036】

図６にポンプ制御装置５による生理電解液量コントロール（生理電解液を注入および排出するためのポンプ１，２の制御）の一例を示す。
心電図のＲ波を捕捉するトリガー条件でトリガー信号が生成され、トリガー信号の立ち上がりから一定時間（Δｔ１）後に、生理電解液を心嚢Ｃ内に注水するポンプ１を一定時間Δｔ２動作させる信号をポンプ１に出力する。

【0037】

また、ポンプ１の動作信号がＯＦＦになったときからΔｔ３時間間隔をあけて、生理電解液を心嚢Ｃ内から排出するポンプ２を一定時間Δｔ４動作させる信号をポンプ１に出力する。
ここで、以下の関係となるようにそれぞれの動作時間を選定する必要がある。
ＲＲ間隔（Δｔ_Ｒ−Ｒ）＞Δｔ１＋Δｔ２＋Δｔ３＋Δｔ４

【0038】

本実施形態に係る心嚢内液量制御システム１０１によれば、上記関係が成り立っている範囲においてＲＲ間隔（心拍動間隔）が変動しても、安定した心嚢Ｃ内の液量コントロールが可能である。よって、トリガー信号が出力されてから次のトリガー信号が出力されるまでの不応時間Δｔｉを以下のように決定することにより、ノイズに起因するトリガー信号出力を抑制することができ、安定した生理食塩水量コントロールが可能となる。
Δｔ１＋Δｔ２＋Δｔ３＋Δｔ４＜Δｔｉ＜Δｔ_Ｒ−Ｒ

【0039】

その後、生理電解液容器８からポンプ１によりΔｔ２時間に注入される生理食塩水量とポンプ２によりΔｔ４時間に廃液容器に排出される液量を等しくなるように制御する。ここでは、給水および排水スピードを等しくしてΔｔ２＝Δｔ４とした場合を例示しているが、もちろんこれに限るものではなく、給水量と排水量が同量となるように送排水スピードと送排水時間を調節することとしてもよい。

【0040】

以上のように、本実施形態に係る心嚢内液量制御システム１０１によれば、心収縮期においては心嚢Ｃ内の液量を増加させて、内視鏡１２による観察や処置具を用いて治療を行なう心嚢Ｃ内のスペースを確保するとともに、心嚢Ｃ内に挿入した内視鏡１２のレンズ曇りをなくすことができ、内視鏡画像を向上させることができる。この場合において、心拡張期において心嚢Ｃ内の液量を減少させ、心嚢Ｃ内の液体による心室拡張への影響を小さくし、心タンポナーデを惹起させないようにすることができる。

【0041】

また、心臓Ｂ表面の心外膜の乾燥によるダメージも少なくすると同時に、超音波プローブ１４によって体表から超音波を心臓Ｂ内に照射して、超音波画像を得ることができる。
なお、図１に示す例では、超音波プローブ１４を体表においた場合を図示したが、本実施形態に係る心嚢内液量制御システム１０１によれば、経食プローブや心嚢Ｃ内に挿入した超音波プローブにおいても、特別な音響媒体保持機構を必要とせずに、超音波画像を表示することができる利点がある。

【0042】

更に、心嚢Ｃ内に生理食塩水等の生理電解液を貯留することにより、心臓Ｂに浮力が働くため、炭酸ガス等の気体を貯留した場合に比べて弱い力でも心嚢Ｃ内中で心臓Ｂの位置を動かすことができる。特に心臓Ｂの後壁に内視鏡１２を挿入して処置を行う際には、心臓Ｂを持ち上げて作業空間を確保しやすい。また、心嚢Ｃ内の液体の浮力を利用して内視鏡１２を操作する際の媒体としても作用させることができる。

【0043】

［第２の実施形態］
以下に、第２の実施形態に係る心嚢内液量制御システム１０２について、図７を参照して説明する。以降では、各実施形態に係る心嚢内液量制御システムについて、前述の実施形態に係る心嚢内液量制御システムと共通する点については同一の符号を付して説明を省略し、前述の実施形態に係る心嚢内液量制御システムと異なる点について主に説明する。

【0044】

図７に本実施形態に係る心嚢内液量制御システム１０２の概略構成図を示す。
本実施形態に係る心嚢内液量制御システム１０２が第１の実施形態に係る心嚢内液量制御システム１０１と異なる点は、心嚢Ｃ内への生理食塩水の注入経路と、心嚢Ｃ内からの生理食塩水の吸引経路とを独立にした点である。

【0045】

シース１１の３方活栓は、心嚢Ｃ内の液体を廃液容器９に吸引廃棄するポンプ２に接続されており、心嚢Ｃ内に生理食塩水を注入するポンプ１は、シース１１内に挿入された内視鏡１２の内部に連通され、内視鏡１２の先端に開口する図示しない内視鏡貫通孔（チャネル）に接続される。

【0046】

本実施形態に係る心嚢内液量制御システム１０２によれば、内視鏡１２の先端部近傍に新鮮な生理食塩水が供給されるため、第１の実施形態と同様の効果に加えて、心嚢Ｃ内の生理食塩水の透明度を高く維持することができ、内視鏡１２にて明瞭な画像を得ることができる。

【0047】

［第３の実施形態］
以下に、第３の実施形態に係る心嚢内液量制御システム１０３について、図８から図１１を参照して説明する。
図８に、本実施形態に係る心嚢内液量制御システム１０３の概略構成図を示す。
本実施形態では、前述の実施形態に係る心嚢内液量制御システム１０１に、電気インピーダンスに基づく内視鏡１２の位置検出システムを採用した例について説明する。ここでは、電気インピーダンスに基づく内視鏡位置検出システムとして、例えばセントジュードメディカル社製EnSite NavXシステムの位置検出機能を用いる場合を例に挙げて説明する。

【0048】

セントジュードメディカル社製EnSite NavXシステムでは、生体中に３軸の電位勾配をつけるため、図８に示すように、体表の上下、前後、左右それぞれに１対のパッチ電極３１が貼られ、各対のパッチ電極３１間に微弱な電流を流して生体内に電位勾配を形成し、生体内に挿入した内視鏡１２（１２ａ，１２ｂ）に設けられた電極が記録する電位に基づき位置検出が行なわれる。

【0049】

このような電気インピーダンスに基づく内視鏡位置検出システムは、心嚢Ｃ内に挿入した内視鏡１２の周囲が気体で充満された状態では、心嚢Ｃ内に挿入した内視鏡１２の位置検出が困難であるという不具合が生じていた。

【0050】

本実施形態では、心嚢Ｃ内に生体組織の電気伝導度に近い生理電解液を貯留し、電気インピーダンスに基づく内視鏡１２の位置検出を行う例について以下に説明する。
本実施形態に用いられる生理電解液としては、生理食塩水やリンゲル液等の公知のものが使用できる。
また、本実施形態では、前述の実施形態におけるポンプ１，２に代えて、正逆運転が可能なポンプ３を使用する。

【0051】

まず、剣状突起下より前述のSosaらの手法を用いて、心嚢Ｃ内にアクセスするシース１１（例えば、セントジュードメディカル社製アジリス・ステラブルシース１１）を２本留置後、心嚢Ｃ内を観察するための内視鏡１２ａとアブレーションカテーテル等の内視鏡１２ｂをそれぞれのシース１１を介して、心嚢Ｃ内に挿入する。

【0052】

上記２本のシース１１の心嚢Ｃ内に貫通しているルート（空間）は、終端している図示しないそれぞれの３方活栓の活栓側が、図９に示す連結器（流路結合部）３０により１本の送水経路にまとめられている。まとめられた送水経路は、生理電解液が一時的に保管されている生理電解液容器８およびポンプ３に接続されている。
連結器３０には、非常時に開放する弁３３が設けられており、この弁３３を介して注射筒等により心嚢Ｃ内に生理電解液を補充する経路としても用いられる。

【0053】

連結器３０で複数の心嚢Ｃ内への送液経路がまとめられることにより、心嚢Ｃ内からのそれぞれの送液経路の送液抵抗が異なる場合であっても、送液抵抗の少ない送液経路には多くの生理電解液が流れ、送液抵抗の大きな送液経路には少量しか生理電解液が流れないように調整されるため、効率の良い送液が可能となる。

【0054】

心嚢Ｃ内での位置検出を行ないたいデバイス（ここでは内視鏡１２ａ，１２ｂ）には、図１０に示すように、電気生理学検査用のカテーテルに設けられているようなリング電極３５ａ，３５ｂが、位置検出用として１対設けられている。

【0055】

上記のリング電極３５ａ，３５ｂ付の内視鏡１２ａ，１２ｂを、シース１１を介して心嚢Ｃ内に挿入する。
ポンプ３は、ポンプ制御装置５により生理電解液の注排水がコントロールされる。そのコントールの一例を図１１に示す。

【0056】

ポンプ制御装置５において、心電図のＲ波を捕捉するトリガー条件でトリガー信号が生成され、トリガー信号の立ち上がりから一定時間（Δｔ１）後に、ポンプ３に生理電解液を心嚢Ｃ内に注水する信号を出力する。この際、図１１の給水量・排水量と時間とのグラフにおける傾斜部分に示すように、Δｔ２時間、注入開始と注入終了時に送水スピードを変化させながら出力する。その後、生理電解液を心嚢Ｃ内から排出する信号をΔｔ４時間、注入時と同様に、排水開始と注入終了時に排水スピードを変化させながら動作させる信号をポンプ３に出力する。

【0057】

ここで、以下の関係となるようにそれぞれの動作時間を選定する必要がある。
ＲＲ間隔（Δｔ_Ｒ−Ｒ）＞Δｔ１＋Δｔ２＋Δｔ３
本実施形態に係る心嚢内液量制御システム１０３によれば、上記関係が成り立っている範囲においてＲＲ間隔（心拍動間隔）が変動しても、安定した心嚢Ｃ内の生理電解液量コントロールが可能である。

【0058】

不応時間Δｔｉについても第１の実施形態と同様に、以下のように決定することにより、ノイズに起因するトリガー信号の出力を抑制することができ、安定した生理電解液量コントロールが可能となる。
Δｔ１＋Δｔ２＋Δｔ３＜Δｔｉ＜Δｔ_Ｒ−Ｒ

【0059】

ここで、生理電解液容器からポンプ３によりΔｔ２時間に給水される生理電解液量と、Δｔ３時間に排水される生理電解液量とが等しくなるように制御することで、心拍間における心嚢Ｃ内の生理電解液量の増減がないため、長時間安定した心嚢Ｃ内の生理電解液量コントロールができる。

【0060】

また、給排水スピードを徐々に変化させているため、第１の実施形態で示したＯＮ−ＯＦＦ制御に比べ、立ち上がり時や立下り時、特に給水と排水が入れ替わるときの給排水抵抗を小さくすることができ、正確な給排水コントロールが可能となる。

【0061】

上記の心嚢Ｃ内の生理電解液量コントロールを動作させ、ポンプ３により心拍に合わせて給水する生理電解液量と排水する生理電解液量とを同じに制御した状態で、図９に示す連結器３０の弁３３に、注射等により生理電解液を心嚢Ｃ内に追加することとしてもよい。このようにすることで、心拍動に伴う心嚢Ｃ内の生理電解液量の影響を抑制しながら、心嚢Ｃ内の生理電解液の総量を調節することができる。

【0062】

なお、本実施形態では、ポンプ制御装置５による心嚢Ｃ内の生理電解液量コントロールは、心拍中の生理電解液の給水量と排水量とを等しく制御し、連結器３０の弁３３から注入する生理電解液により心嚢Ｃ内の生理電解液総量を調節する方法について説明したが、心嚢Ｃ内の生理電解液総量を増加させたい時には心拍中の「生理電解液の給水量＞生理電解液の排水量」とし、心嚢Ｃ内の生理電解液総量を減少させたい時には心拍中の「生理電解液の給水量＜生理電解液の排水量」となるようにコントールすることで調節してもよい。

【0063】

また、本実施形態では、２本のシース１１とそれぞれに挿入される内視鏡１２ａ，１２ｂとの隙間を経路として生理電解液量をコントロールする例を示したが、シース１１の本数を２本に限らず、更に多数のシース１１を１本の給排水経路としてまとめても良いし、シース１１中に挿入される内視鏡１２に送排水経路が付属している場合には、それらの送排水経路もまとめてもよい。

【0064】

また、図８においては、患者に貼り付けた心電図用電極７ａ，７ｂを心電図計に接続し、計測した心電図をポンプ制御装置５に入力する例を示したが、位置検出用の勾配電位を形成するためのパッチ電極３１間で計測された信号を心電図の代替として用いてもよい。

【0065】

以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述してきたが、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。例えば、本発明を上記の各実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよい。

【0066】

（付記項１）
心嚢内に管路を挿入するとともに、心電情報を検出し、
検出した心電情報に同期して、心臓の収縮時に前記管路を介して心嚢内に液体を供給するとともに、心臓の拡張時に前記管路を介して心嚢内から液体を排出する心嚢内液量制御方法。

【0067】

（付記項２）
心電情報から心電図を生成するとともに、該心電図からＲ波を検出し、
Ｒ波が検出されたタイミングから所定時間経過後に心嚢内への液体の供給または排出を行う付記項１に記載の心嚢内液量制御方法。

【0068】

（付記項３）
心嚢内に供給する液量と心嚢内から排出する液量とが略同量となるように心嚢内への液体の供給または排出を行う付記項１に記載の心嚢内液量制御方法。

【0069】

（付記項４）
心嚢内への液体の供給開始時から次第に送液速度を大きくするとともに、心嚢内への液体の供給終了前には次第に送液速度を小さくするように心嚢内への液体の供給を行う付記項１に記載の心嚢内液量制御方法。

【0070】

（付記項５）
心嚢内への液体の排出開始時から次第に送液速度を大きくするとともに、心嚢内への液体の排出終了前には次第に送液速度を小さくするように心嚢内への液体の排出を行う付記項１に記載の心嚢内液量制御方法。

【0071】

（付記項６）
心嚢内への送液速度の変化量が一定となるように心嚢内への液体の供給または排出を行う付記項４または５に記載の心嚢内液量制御方法。

【符号の説明】

【0072】

Ａ 心嚢膜
Ｂ 心臓
Ｃ 心嚢
１，２，３ ポンプ
５ ポンプ制御装置（制御部）
６ 心電計（心電図生成部）
７ａ，７ｂ 心電図用電極（心電情報検出部）
８ 生理電解液容器
９ 廃液容器
１０ 逆止弁付コック（流路結合部）
１１ シース（管路）
１２，１２ａ，１２ｂ 内視鏡
１３ 送液ルート
１４ 超音波プローブ
１５ａ，１５ｂ 逆止弁
２１ Ｒ波検出部
２２ 動作信号発生部
３０ 連結器（流路結合部）
１０１，１０２，１０３ 心嚢内液量制御システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】