JP2009172293A - Complementing signal emitting instrument to detector and safety system to detector - Google Patents

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JP2009172293A JP2008016464A JP2008016464A JP2009172293A JP 2009172293 A JP2009172293 A JP 2009172293A JP 2008016464 A JP2008016464 A JP 2008016464A JP 2008016464 A JP2008016464 A JP 2008016464A JP 2009172293 A JP2009172293 A JP 2009172293A
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Tsutomu Koike
勉 小池
Toshio Nojima
俊雄 野島
Takashi Hikage
隆 日景
Shunichi Futatsumori
俊一 二ッ森
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a complementing signal emitting instrument to a detector and a safety system to the detector, which are capable of preventing the detector that periodically repeats emitting and stopping an intermittent signal from being affected by a low-frequency signal due to a nonlinearity in an implantable medical apparatus. <P>SOLUTION: While an electromagnetic wave intermittently emitted from the not shown detector as indicated in the upper part of Fig.2(a), a complementing signal wave is emitted from the not shown complementing signal emitting instrument as indicated in the lower part of Fig.2(a). A composite waveform of the electromagnetic wave from the detector and the complementing signal wave from the complementing signal emitting instrument is to be as indicated Fig.2(b). No envelope component of a lower-frequency band appears and no adverse effects on the implantable medical apparatus appear even if the composite waveform is investigated by a circuit element having the nonlinearity in the implantable medical apparatus. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、生体内に植え込まれ、前記生体より発せられる電気信号を検出する機能を有する植込み型医療機器に対して、間欠的に信号の発射と停止とを行う検知装置から発射される電磁波が影響しないようにした、検知装置に対する補完信号発射装置及び検知装置に対する安全システムに関するものである。   The present invention relates to an electromagnetic wave emitted from a detection device that intermittently emits and stops a signal to an implantable medical device that is implanted in a living body and has a function of detecting an electrical signal emitted from the living body. The present invention relates to a complementary signal emitting device for the detection device and a safety system for the detection device that are not affected by the above.

近年、植え込み型医療装置の普及は急速なものがあり、徐脈性不整脈の治療機器としては、植込み型心臓ペースメーカが、また、心室粗動・細動等の致死的心疾患の治療機器としては、植込み型除細動器が、広く用いられている。これらの植込み型医療装置における大部分の機種では、植込み型医療装置を作動させる信号として、植込み型医療装置が植込まれた患者自身の心臓から発せられる心電位が利用されている。   In recent years, there has been a rapid spread of implantable medical devices. As a treatment device for bradyarrhythmia, an implantable cardiac pacemaker is also used as a treatment device for fatal heart diseases such as ventricular flutter and fibrillation. Implantable defibrillators are widely used. In most types of these implantable medical devices, an electrocardiogram generated from the heart of the patient who has implanted the implantable medical device is used as a signal for operating the implantable medical device.

この心電位は、心筋細胞の興奮によって発生する膜電位変化に由来するものであって、患者の自発心拍が生じたときに発せられる電気信号として取り出すことができる。植込み型医療装置では、電極を有するカテーテルを心臓の所望の部位に挿入しておき、挿入した部位における心電位を検出する構成となっている。   This cardiac potential is derived from a change in membrane potential generated by the excitement of cardiomyocytes, and can be extracted as an electrical signal generated when a patient's spontaneous heartbeat occurs. In the implantable medical device, a catheter having an electrode is inserted into a desired part of the heart, and the electrocardiogram at the inserted part is detected.

そして、検出した心電位である電気信号は、植込み型医療装置の装置本体内に内蔵されている制御手段等に入力される。植込み型医療装置では、入力された電気信号によって異常状態の発生が判断されると、異常状態を回避するための電気信号が前記カテーテルに対して出力され、異常状態を回避する処置がとられる。   Then, the detected electrical signal, which is an electrocardiogram, is input to a control means or the like built in the main body of the implantable medical device. In the implantable medical device, when the occurrence of an abnormal state is determined based on the input electrical signal, an electrical signal for avoiding the abnormal state is output to the catheter, and a measure for avoiding the abnormal state is taken.

心臓の所望の部位に導入した電極から検出される心電位のレベルとしては、０．２mVから１０mV以下の電位を検出することになり、その動作周波数としては高々数kHz程度までとなっている。
そして、０．２mVから１０mV以下の低い電位を検出できるようにするため、植込み型医療装置においては高い検出感度が要求されている。このため、電磁波による外来ノイズ（Electro Magnetic Interference: EMI）による誤動が受け易い構成となっている。 As the level of the cardiac potential detected from the electrode introduced into a desired part of the heart, a potential of 0.2 mV to 10 mV or less is detected, and the operating frequency is about several kHz at most.
In order to be able to detect a low potential of 0.2 mV to 10 mV or less, a high detection sensitivity is required in an implantable medical device. For this reason, it has the structure which is easy to receive the malfunction by the external noise (Electro Magnetic Interference: EMI) by electromagnetic waves.

特に、植込み型医療装置が植込まれた患者のまわりには、様々な電磁波発生源が存在しており、これらの電磁波発生源から発生した電磁波が、植込み型医療装置に対して悪影響を与えてしまう危険性がある。例えば、携帯電話、警備システム、RFID機器、電子商品監視機器、電磁調理器、高圧電線といった電磁波を発生する機器が、植込み型医療装置を装着した患者周辺に数多く存在している。   In particular, there are various sources of electromagnetic waves around patients who have implanted implantable medical devices. Electromagnetic waves generated from these electromagnetic wave sources have an adverse effect on implantable medical devices. There is a risk of end. For example, there are many devices that generate electromagnetic waves, such as mobile phones, security systems, RFID devices, electronic merchandise monitoring devices, electromagnetic cookers, and high-voltage electric wires, around a patient wearing an implantable medical device.

現実においても、外来ノイズを自発心拍と誤認識した植込み型心臓ペースメーカが、誤認識した判断に基づいて心筋に対しての刺激を与えてしまった障害例などが発生している。また、植込み型心臓ペースメーカを装着した女性が、図書館出入り口に設置されていた電子商品監視機器の中で立ち止まった際に、電子商品監視機器から発射されていた電磁波が植込み型心臓ペースメーカに影響を与えていた障害例が報告されている。   Even in reality, there have been cases in which an implantable cardiac pacemaker that misrecognizes external noise as a spontaneous heartbeat has given stimulation to the myocardium based on the misrecognized determination. In addition, when a woman wearing an implantable cardiac pacemaker stops in the electronic merchandise monitoring device installed at the entrance of the library, the electromagnetic waves emitted from the electronic merchandise monitoring device affect the implantable cardiac pacemaker. The case that had been reported was reported.

更には、外来ノイズを患者自身の心臓で発生した頻脈と誤認識した植込み型除細動器が、除細動パルスを発生させてしまうといった生命に対して深刻な危険を伴う障害例も発生している。   In addition, there are cases where there are serious life-threatening hazards, such as an implantable cardioverter defibrillator that misrecognizes extraneous noise as a tachycardia generated in the patient's own heart. is doing.

このように、植込み型医療装置においては、電磁波による外来ノイズ（EMI）による誤動作は、装着している患者に予期せぬ健康被害をもたらす恐れがあり、患者自身の不安を取り除くうえからも根本的なEMI対策が求められている。   In this way, in an implantable medical device, malfunction due to external noise (EMI) due to electromagnetic waves may cause unexpected health damage to the patient wearing it, which is also fundamental to removing the patient's own anxiety. Measures against EMI are required.

EMI対策としては、電磁波による外来ノイズを衣服によって防護しようとする発明や、電磁波による外来ノイズを検出したときに、電磁波の発生源に対して防護信号を送信して、発生源からの送信信号のレベルを抑制したり、送信信号を停止させたりする発明が提案されている。また、電磁波による外来ノイズの影響を受け易い植込み型医療装置のコネクタ部を改良した発明も提案されている。   EMI countermeasures include inventions that try to protect external noise caused by electromagnetic waves with clothes, and when external noise caused by electromagnetic waves is detected, a protective signal is sent to the source of the electromagnetic wave, and the transmission signal from the source is Inventions for suppressing the level or stopping the transmission signal have been proposed. An invention has also been proposed in which the connector portion of an implantable medical device that is easily affected by external noise due to electromagnetic waves is improved.

外来ノイズを衣服によって防護しようとする発明としては、特開２００４−２７７９６４号公報（特許文献１）に記載されたような電磁波をシールドする織布の発明、特開２００１−１３１８１１号公報（特許文献２）に記載されたような電磁波シールド衣服の発明等が提案されている。   As an invention for protecting external noise with clothes, an invention of a woven fabric for shielding electromagnetic waves as described in JP-A-2004-277964 (Patent Document 1), JP-A-2001-131811 (Patent Document) The invention of the electromagnetic shielding clothing as described in 2) has been proposed.

また、特開２００５−４２２２３号公報（特許文献３）に記載されたような、電磁波に共振して高周波電流を発生する受信アンテナを、電磁波によって悪影響を受ける恐れのある部位を覆うようにして衣服の一部に設けるとともに、前記受信アンテナで発生した高周波電流を受信アンテナから離れた位置で電磁波として放散させる放散用アンテナを同じ衣服に設けた電磁波防護衣服の発明なども提案されている。   Also, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-42223 (Patent Document 3), a receiving antenna that resonates with an electromagnetic wave and generates a high-frequency current covers a part that may be adversely affected by the electromagnetic wave. In addition, an invention for an electromagnetic wave protective garment in which a dissipating antenna for dissipating a high-frequency current generated by the receiving antenna as an electromagnetic wave at a position away from the receiving antenna is provided in the same clothing has been proposed.

電磁波の発生源に対して防護信号を送信して発生源を制御する発明としては、特開２００４−２９７２０４号公報（特許文献４）に記載されたような、植込み型医療装置に設けられた電磁波障害通知器が、他の機器から発せられた電磁波を感知したときに、同電磁波を発している機器に対して電磁波の発生を中止又は抑制する要求信号を送信する発明等が提案されている。   As an invention for transmitting a protection signal to an electromagnetic wave generation source to control the generation source, an electromagnetic wave provided in an implantable medical device as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-297204 (Patent Document 4). An invention has been proposed in which, when a failure notification device detects an electromagnetic wave emitted from another device, a request signal is transmitted to the device emitting the electromagnetic wave to stop or suppress the generation of the electromagnetic wave.

また、特開２００２−３００６５６号公報（特許文献５）に記載されたように、携帯できる動作制御装置から動作制限信号を送信しておき、動作制御装置の周囲に動作制限領域を設けておく。そして、移動体通信端末が動作制限領域内にある間は、移動体通信端末から電磁波送信が行われないようにした発明も提案されている。   Further, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-300656 (Patent Document 5), an operation restriction signal is transmitted from a portable operation control device, and an operation restriction region is provided around the operation control device. An invention has also been proposed in which electromagnetic wave transmission is not performed from the mobile communication terminal while the mobile communication terminal is in the operation restricted region.

植込み型医療装置のコネクタ部を改良した発明としては、特開２００２−２６３２０１号公報（特許文献６）に記載されたような、植込み型医療装置のケースに取り付けられた貫通端子部において、導線部とケースの間に容量値が5000〜50000pFのコンデンサを配置した発明が提案されている。コンデンサを設けることによって、信号線に重畳した有害雑音を効果的に減少させることができるとしている。
特開２００４−２７７９６４号公報 特開２００１−１３１８１１号公報 特開２００５−４２２２３号公報 特開２００４−２９７２０４号公報 特開２００２−３００６５６号公報 特開２００２−２６３２０１号公報 As invention which improved the connector part of an implantable medical device, in the penetration terminal part attached to the case of an implantable medical device as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-263201 (patent document 6), it is a conducting wire part. An invention has been proposed in which a capacitor having a capacitance value of 5000 to 50000 pF is arranged between the case and the case. By providing the capacitor, harmful noise superimposed on the signal line can be effectively reduced.
JP 2004-277964 A JP 2001-131811 A JP 2005-42223 A JP 2004-297204 A JP 2002-300656 A JP 2002-263001 A

特許文献１〜３に示すような外来ノイズを衣服によって防護しようとする発明においては、衣服の網目等の隙間から外来ノイズが入り込んだりして、外来ノイズを完全に防護しておくことはできなかった。外来ノイズを完全に防護できる衣服に構成した場合には、衣服が重くなってしまい、着用に適さないものになってしまう。   In the invention which tries to protect the external noise as shown in Patent Documents 1 to 3 with clothes, the external noise cannot be completely protected due to the external noise entering through the gaps in the mesh of the clothes. It was. If the garment is configured to completely protect against external noise, the garment becomes heavier and unsuitable for wearing.

また、人体は導電体でもあるので、衣服によって覆われていない首等の露出している部位から外来ノイズを拾ってしまうことがある。この場合には、拾った外来ノイズが皮膚等を伝わって植込み型医療装置に影響を与えてしまう危険性が生じる。   In addition, since the human body is also a conductor, external noise may be picked up from exposed parts such as the neck that are not covered by clothes. In this case, there is a risk that the picked-up external noise is transmitted through the skin or the like and affects the implantable medical device.

特許文献４、５に示すような電磁波の発生源に対して防護信号を送信して発生源を制御する発明では、発生源から発せられる信号を抑えたり中止させたりしてしまうことになる。このため、RFID機器、電子商品監視機器等が電磁波の発信源であると、一時的にせよRFID機器、電子商品監視機器等を作業不能状態にしてしまう。   In the invention of controlling the generation source by transmitting a protection signal to the electromagnetic wave generation source as shown in Patent Documents 4 and 5, the signal emitted from the generation source is suppressed or stopped. For this reason, if an RFID device, an electronic merchandise monitoring device, or the like is a source of electromagnetic waves, the RFID device, the electronic merchandise monitoring device, or the like temporarily becomes inoperable.

また、特許文献６に示すような植込み型医療装置のコネクタ部を改良した発明では、設置したコンデンサで減衰させることのできる外来ノイズであれば、問題は生じない。しかし、設置したコンデンサで減衰させることのできない周波数の外来ノイズ等が発生しているときには、コンデンサで減衰させることができなくなってしまう。   Moreover, in the invention which improved the connector part of the implantable medical apparatus as shown in Patent Document 6, there is no problem as long as it is an external noise that can be attenuated by an installed capacitor. However, when an external noise having a frequency that cannot be attenuated by the installed capacitor is generated, it cannot be attenuated by the capacitor.

想定される全ての周波数の外来ノイズに対応できるようにコンデンサを構成しようとすると、異なる容量のコンデンサを数多く設けなければならなくなる。しかしながら、数多くのコンデンサを設置するには大きな設置スペースを必要とし、このような設置スペースを植込み型医療装置に確保することは難しいものとなっている。   If a capacitor is to be configured so as to cope with external noises of all possible frequencies, a large number of capacitors having different capacities must be provided. However, installing a large number of capacitors requires a large installation space, and it is difficult to secure such an installation space in the implantable medical device.

ところで、RFID機器、電子商品監視機器等の発信源から発生する電磁波の周波数は、数百kHz〜数GHzであるのに対して、植込み型医療装置の動作周波数は数kHz程度である。このため、電子商品監視機器等で用いられる電磁波の周波数としては、植込み型医療装置の動作周波数に対して２桁〜６桁以上高い周波数が用いられている。   By the way, the frequency of electromagnetic waves generated from a transmission source such as an RFID device or an electronic merchandise monitoring device is several hundred kHz to several GHz, whereas the operating frequency of an implantable medical device is about several kHz. For this reason, the frequency of electromagnetic waves used in electronic merchandise monitoring equipment or the like is 2 to 6 digits higher than the operating frequency of the implantable medical device.

このような周波数信号が、RFID機器、電子商品監視機器等で用いられていても、基本的には植込み型医療装置が感知できない周波数となっている。しかし、高い周波数の信号であっても、それが間欠的な信号の発射と停止とを繰り返して行われていると、植込み型医療装置の内部回路における非線形応答による包絡線検波によって、植込み型医療装置が感知できる周波数の雑音として検出してしまうことになる。   Even if such a frequency signal is used in an RFID device, an electronic merchandise monitoring device, or the like, the frequency is basically not detectable by the implantable medical device. However, even if the signal is a high frequency signal, if it is repeatedly emitted and stopped intermittently, it is possible to detect the implantable medical device by envelope detection based on nonlinear response in the internal circuit of the implantable medical device. It will be detected as noise of a frequency that can be sensed by the device.

即ち、図１（ａ）に示すような間欠的な信号の発射と停止とを周期的に繰り返している高周波信号が、植込み型医療装置における非線形特性を有する回路素子に入力されると、信号発射時と停止期間との電磁波のレベル差が、回路素子における非線形特性によって検波されてしまい、図１（ｂ）に示すような低周波数帯の包絡線成分をもった信号が出現することになる。   That is, when a high-frequency signal that periodically repeats intermittent signal emission and stop as shown in FIG. 1A is input to a circuit element having nonlinear characteristics in an implantable medical device, signal emission is performed. The difference in level of the electromagnetic wave between the time and the stop period is detected by the non-linear characteristic in the circuit element, and a signal having an envelope component in a low frequency band as shown in FIG. 1B appears.

そして、この包絡線成分による信号が、植込み型医療装置における心電位検出回路におけるフィルタ通過帯域内の周波数になると、包絡線成分が増幅されて出力されることになり、植込み型医療装置に悪影響を与えてしまうことになる。   When the signal from the envelope component becomes a frequency within the filter pass band in the electrocardiogram detection circuit in the implantable medical device, the envelope component is amplified and output, which adversely affects the implantable medical device. Will give.

しかしながら、間欠的な信号の発射と停止とを周期的に繰り返して、高周波信号を発射するRFID機器、電子商品監視機器等の検知装置に対して、植込み型医療装置における非線形特性に起因した低周波信号の影響を防止できる防止装置、防止方法に関して、有効な発明等は提案されていなかった。   However, low frequency due to non-linear characteristics in implantable medical devices, for detection devices such as RFID devices and electronic merchandise monitoring devices that periodically emit and stop intermittent signals and emit high frequency signals. An effective invention or the like has not been proposed for a prevention device and a prevention method that can prevent the influence of signals.

本願発明では、上述したような、間欠的な信号の発射と停止とを周期的に繰り返す検知装置に対して、植込み型医療装置における非線形特性に起因した低周波信号の影響を防止することのできる、検知装置に対する補完信号発射装置及び検知装置に対する安全システムを提供することにある。   In the present invention, it is possible to prevent the influence of the low frequency signal due to the non-linear characteristic in the implantable medical device on the detection device that periodically repeats intermittent signal emission and stop as described above. Another object is to provide a complementary signal emitting device for the detection device and a safety system for the detection device.

本願発明の課題は請求項１〜７に記載された各発明により達成することができる。
即ち、本願発明は、間欠的に信号の発射と停止とを行う検知装置から発射される電磁波が、植込み型心臓ペースメーカや植込み型除細動器等の植込み型医療機器に対して影響しないようにする検知装置に対する補完信号発射装置であって、
前記検知装置が、間欠的に信号の発射と停止とを行い、前記信号の発射期間内に同信号を受信した他の装置からの応答信号を受信してなり、前記補完信号発射装置が、前記検知装置からの信号の停止期間中に、前記停止期間の時間的な隙間を埋める補完信号波を、少なくとも前記植込み型医療機器の周辺領域に向けて発射してなることを最も主要な特徴となしている。 The object of the present invention can be achieved by the inventions described in claims 1 to 7.
In other words, the present invention prevents electromagnetic waves emitted from a detection device that intermittently emits and stops signals from affecting an implantable medical device such as an implantable cardiac pacemaker or an implantable defibrillator. Complementary signal emitting device for detecting device,
The detection device intermittently emits and stops a signal, receives a response signal from another device that received the signal within the signal emission period, and the complementary signal emission device The main feature is that, during the stop period of the signal from the detection device, a complementary signal wave that fills a time gap in the stop period is emitted toward at least the peripheral region of the implantable medical device. ing.

また、本願発明の補完信号発射装置では、前記補完信号発射装置から発射される前記補完信号波の振幅が、前記検知装置から発射される電磁波の振幅に対して約０．５倍から約１．５倍の大きさであることを主要な特徴となしている。   Further, in the complementary signal emitting device according to the present invention, the amplitude of the complementary signal wave emitted from the complementary signal emitting device is about 0.5 times to about 1. times higher than the amplitude of the electromagnetic wave emitted from the detecting device. The main feature is that it is five times as large.

更に、本願発明の補完信号発射装置では、前記補完信号発射装置から発射される前記補完信号波の周波数と、前記検知装置から発射される電磁波の周波数とは、異なる周波数であることを主要な特徴となしている。   Furthermore, in the complementary signal emitting device of the present invention, the frequency of the complementary signal wave emitted from the complementary signal emitting device and the frequency of the electromagnetic wave emitted from the detection device are different frequencies. It is done.

更にまた、本願発明の補完信号発射装置では、前記補完信号発射装置が、前記検知装置内に組み込まれてなることを主要な特徴となしている。
また、本願発明の補完信号発射装置では、前記補完信号発射装置が、前記検知装置とは別体に構成されてなることを主要な特徴となしている。 Furthermore, the complementary signal emitting device according to the present invention is characterized in that the complementary signal emitting device is incorporated in the detection device.
In the complementary signal emitting device of the present invention, the complementary signal emitting device is configured as a separate feature from the detection device.

更に、本願発明の別の発明では、間欠的に信号の発射と停止とを行う検知装置から発射される電磁波が、植込み型心臓ペースメーカや植込み型除細動器等の植込み型医療機器に対して影響しないようにする検知装置に対する安全システムであって、
前記検知装置から信号の発射が停止している停止期間に、前記停止期間の時間的な隙間を埋める補完信号波を、少なくとも前記植込み型医療機器の周辺領域に向けて発射してなることを他の最も主要な特徴となしている。 Furthermore, in another invention of the present invention, an electromagnetic wave emitted from a detection device that intermittently emits and stops a signal is applied to an implantable medical device such as an implantable cardiac pacemaker or an implantable defibrillator. A safety system for a detection device that prevents influence,
In a stop period in which signal emission from the detection device is stopped, a complementary signal wave that fills a temporal gap in the stop period is emitted toward at least a peripheral region of the implantable medical device. With the most main features.

更にまた、本願発明の安全システムでは、前記植込み型医療機器の装着者が、前記検知装置に接近したことを検出したときに、前記補完信号波が発射されてなることを主要な特徴となしている。   Furthermore, the safety system of the present invention is characterized in that the complementary signal wave is emitted when a wearer of the implantable medical device detects that the wearer has approached the detection device. Yes.

本願発明に係わる補完信号発射装置及び安全システムでは、間欠的に信号の発射と停止とを行う検知装置から発射される電磁波に対して、検知装置から電磁波の発射が停止している停止期間に、前記停止期間の時間的な隙間を埋める補完信号波を、少なくとも植込み型医療機器の周辺領域に向けて発射している。補完信号波としては、電磁波を用いることもパルス波を用いることもできる。   In the complementary signal emitting device and the safety system according to the present invention, for the electromagnetic wave emitted from the detection device that intermittently emits and stops the signal, in the stop period in which the emission of the electromagnetic wave from the detection device is stopped, The complementary signal wave that fills the temporal gap in the stop period is emitted toward at least the peripheral region of the implantable medical device. As the complementary signal wave, an electromagnetic wave or a pulse wave can be used.

このように構成した本願発明によって、植込み型医療装置に非線形特性を有する回路素子が存在していたとしても、検知装置から発射される電磁波と同電磁波の停止期間における時間的な隙間を埋めるために発射した補完信号波とが重ね合わさって、新たな合成波形を形成することができる。この新たな合成波形においては、低周波数帯の包絡線成分をもった信号が消滅されている。   In order to fill the temporal gap in the stop period of the electromagnetic wave emitted from the detection device and the electromagnetic wave emitted from the detection device, even if there is a circuit element having nonlinear characteristics in the implantable medical device by the present invention configured as described above A new composite waveform can be formed by superimposing the emitted complementary signal wave. In this new synthesized waveform, the signal having the envelope component in the low frequency band is extinguished.

従って、非線形特性を有する回路素子で上記合成波形を検波しても、低周波数帯の包絡線成分をもった信号が、非線形特性を有する回路素子から出現することはない。また、前記回路素子によって低周波数帯の包絡線成分をもった信号が検波されたとしても、低周波数帯の包絡線成分を低減させておくことができる。   Therefore, even when the synthesized waveform is detected by a circuit element having nonlinear characteristics, a signal having an envelope component in a low frequency band does not appear from the circuit elements having nonlinear characteristics. Even if a signal having an envelope component in the low frequency band is detected by the circuit element, the envelope component in the low frequency band can be reduced.

このように、検知装置から発射される電磁波による電磁干渉発生の阻止、緩和を図ることができるようになるので、検知装置から発射される電磁波によって植込み型医療装置が誤動作してしまうのを防止できる。   As described above, since it becomes possible to prevent and mitigate the generation of electromagnetic interference due to the electromagnetic waves emitted from the detection device, it is possible to prevent the implantable medical device from malfunctioning due to the electromagnetic waves emitted from the detection device. .

停止期間の時間的な隙間を埋める補完信号波としては、前記停止期間を完全に埋めてしまう補完信号波を用いることができる。また、補完信号波と前記停止期間との間の隙間が数ms以下の間隔となるものであれば、停止期間を完全に埋めてしまわない補完信号波を用いることもできる。   As the complementary signal wave that fills the temporal gap in the stop period, a complementary signal wave that completely fills the stop period can be used. In addition, if the gap between the complementary signal wave and the stop period is an interval of several ms or less, a complementary signal wave that does not completely fill the stop period can be used.

補完信号波と前記停止期間との間の隙間が数ms以下の間隔であれば、低周波数帯の包絡線成分による影響を緩和しておく効果がある。即ち、補完信号波と前記停止期間との間の隙間が数ms以下の間隔となる補完信号波を用いていれば、停止期間に発射される補完信号波形によって包絡線の形状を変化させ、変化した包絡線によって生じる周波数としては１kHz以上になる。従って、この周波数では、植込み型医療装置に影響を与えることがない。   If the gap between the complementary signal wave and the stop period is an interval of several ms or less, there is an effect of reducing the influence of the envelope component in the low frequency band. That is, if a complementary signal wave with a gap of several ms or less between the complementary signal wave and the stop period is used, the shape of the envelope is changed by the complementary signal waveform emitted in the stop period, and the change The frequency generated by the envelope is 1 kHz or more. Therefore, this frequency does not affect the implantable medical device.

また、例えば、検知装置として使用されるものが、RFID機器における誘導結合方式、電磁誘導方式、又は電波方式のパッシブ型リーダライタアンテナであったとしても、リーダライタアンテナとタグとの間における送受信は、いずれも負荷変調方式あるいは変調バックスキャッタ方式により通信を行う構成となっている。このため、リーダライタアンテナとタグとの間における全ての送受信は、一つのバースト信号内で完結する。   Also, for example, even if the detection device used is a passive reader / writer antenna of an RFID device with an inductive coupling method, electromagnetic induction method, or radio wave method, transmission / reception between the reader / writer antenna and the tag is not possible. In either case, communication is performed by a load modulation method or a modulation backscatter method. For this reason, all transmission and reception between the reader / writer antenna and the tag is completed within one burst signal.

このため、リーダライタアンテナからの送信停止期間に、補完信号波が発射されたとしても、リーダライタアンテナとタグとの間における通信には問題を生じない。また、複数のリーダライタアンテナを同一周波数で使う場合には、リーダライタアンテナからの送信停止期間は、共用化のためのキャリアセンス（送信を開始する前に送信する周波数が空いているか否かの確認。）等に用いられている。   For this reason, even if a complementary signal wave is emitted during the transmission stop period from the reader / writer antenna, there is no problem in communication between the reader / writer antenna and the tag. In addition, when a plurality of reader / writer antennas are used at the same frequency, the transmission suspension period from the reader / writer antenna is a carrier sense for sharing (whether the frequency to be transmitted is free before starting transmission). Confirmation.) Etc.

更に、RFIDバースト信号内におけるASK変調（振幅に情報を持たせた変調）等では、通常数１０kHz以上の周波数で変調されるため、RFIDバースト信号内において包絡線に変化が生じたとしても、この変化によって植込み型医療装置に対しての影響を及ぼすことはない。   Furthermore, ASK modulation (modulation with information in the amplitude) or the like in the RFID burst signal is usually modulated at a frequency of several tens of kHz or more, so even if the envelope changes in the RFID burst signal, this Changes do not affect the implantable medical device.

本願発明では、検知装置から発射される電磁波の停止期間に、補完信号発射装置から発射される補完信号波の振幅としては、検知装置から発射される電磁波の振幅に対して約０．５倍から約１．５倍の大きさにすることができる。   In the present invention, the amplitude of the complementary signal wave emitted from the complementary signal emission device during the stop period of the electromagnetic wave emitted from the detection device is about 0.5 times the amplitude of the electromagnetic wave emitted from the detection device. It can be about 1.5 times larger.

補完信号波の振幅と検知装置から発射される電磁波の振幅とを上述したような大きさの関係にしておくことにより、非線形特性に起因する低周波数帯の包絡線成分が出現するのを低減、あるいは消滅させることができる。特に、補完信号波の振幅が検知装置から発射される電磁波の振幅と同一の振幅となるように構成しておくことにより、包絡線成分を消滅させることができる。   By keeping the amplitude of the complementary signal wave and the amplitude of the electromagnetic wave emitted from the detection device in the relationship of the magnitude as described above, it is possible to reduce the appearance of an envelope component in a low frequency band caused by nonlinear characteristics, Or it can be extinguished. In particular, the envelope component can be extinguished by configuring so that the amplitude of the complementary signal wave is the same as the amplitude of the electromagnetic wave emitted from the detection device.

また、補完信号波の振幅と検知装置から発射される電磁波の振幅とを上述した関係にしておくことにより、低周波数帯の包絡線成分が、植込み型医療装置に対して影響を及ぼさないようにすることができる。   In addition, by setting the amplitude of the complementary signal wave and the amplitude of the electromagnetic wave emitted from the detection device as described above, the envelope component in the low frequency band does not affect the implantable medical device. can do.

本願発明では、補完信号波の周波数と検知装置から発射される電磁波の周波数とが、異なる周波数となるようにしておくことができる。
このとき、両周波数間における周波数の差としては、１０MHz程度の範囲内に収まるように構成しておくことが望ましい。このように構成しておくことにより、低周波数帯の包絡線成分が、植込み型医療装置に対して影響を及ぼさないようにすることができる。 In the present invention, the frequency of the complementary signal wave and the frequency of the electromagnetic wave emitted from the detection device can be different from each other.
At this time, it is desirable that the frequency difference between both the frequencies be within a range of about 10 MHz. With this configuration, it is possible to prevent the envelope component in the low frequency band from affecting the implantable medical device.

本願発明では、検知装置から発射される電磁波の停止期間に、補完信号波を発射する補完信号発射装置を、検知装置内に組み込んだ構成としておくことも、検知装置とは別体にて構成しておくこともできる。   In the present invention, the complementary signal emitting device that emits the complementary signal wave during the stop period of the electromagnetic wave emitted from the detecting device may be configured to be incorporated in the detecting device, or may be configured separately from the detecting device. You can also keep it.

補完信号発射装置を、検知装置内に組み込んだ構成としておくことにより、予め検知装置から発射される電磁波の周波数、振幅に対応した補完信号波が発射されるように、補完信号発射装置を構成しておくことができる。   By configuring the complementary signal emitting device in the detection device, the complementary signal emitting device is configured so that a complementary signal wave corresponding to the frequency and amplitude of the electromagnetic wave emitted from the detection device is emitted in advance. I can keep it.

また、補完信号発射装置を検知装置とは別体にて構成しておく場合には、検知装置から離れた所望の場所に補完信号発射装置を設置しておくことができる。また、携帯式の補完信号発射装置として構成したときには、植込み型医療装置の装着者が補完信号発射装置を常に携帯することができる。   When the complementary signal emitting device is configured separately from the detection device, the complementary signal emitting device can be installed at a desired location away from the detection device. Further, when configured as a portable complementary signal emitting device, the wearer of the implantable medical device can always carry the complementary signal emitting device.

補完信号発射装置を検知装置内に設けた場合や、検知装置から離れた所望の場所に設けた場合には、対応する検知装置から発射される電磁波の周波数、振幅、電磁波発射の周期に対応した補完信号波が発射されるように、補完信号発射装置を構成しておくことができる。また、携帯式の補完信号発射装置として構成した場合には、植込み型医療装置の装着者が常に保持することができるといった利便性が生じる。   When the complementary signal emitting device is provided in the detection device or at a desired location away from the detection device, it corresponds to the frequency, amplitude, and electromagnetic wave emission period of the electromagnetic wave emitted from the corresponding detection device. The complementary signal emitting device can be configured such that the complementary signal wave is emitted. Further, when configured as a portable complementary signal emitting device, the convenience that the wearer of the implantable medical device can always hold it is generated.

しかし、携帯式の補完信号発射装置では、植込み型医療装置の装着者が通過する所に配されている検知装置から、どのような周波数、振幅の電磁波が発射されるのか分らない。そのため、検知装置から発射されている電磁波が、どのような周波数、振幅で、しかもどのような周期で発射と停止とが繰り返されているのを検出する検出回路等を、携帯式の補完信号発射装置に備えさせておくことができる。   However, in the portable complementary signal emitting device, it is not known what frequency and amplitude electromagnetic waves are emitted from the detection device arranged where the wearer of the implantable medical device passes. Therefore, the detection circuit that detects the frequency and amplitude of the electromagnetic wave emitted from the detection device and the repetition of the emission and the stop in what period, a portable complementary signal emission, etc. The device can be prepared.

例えば、検知装置における送信回路と補完信号発射装置における補完信号波発射回路とを直接接続して、検知装置から発射される電磁波の振幅、周波数、発射間隔を検知することができる。あるいは、検知装置からの電磁波発射をキャリアセンスして、補完信号発射装置から発射する補完信号波の振幅、周波数、発射のタイミングを検知することもできる。   For example, the transmission circuit in the detection device and the complementary signal wave emission circuit in the complementary signal emission device can be directly connected to detect the amplitude, frequency, and emission interval of the electromagnetic wave emitted from the detection device. Alternatively, it is also possible to detect the amplitude, the frequency, and the timing of the emission of the complementary signal wave emitted from the complementary signal emitting device by carrier sensing the electromagnetic wave emission from the detecting device.

そして、植込み型医療装置の装着者が通過する所に配されている検知装置に対応した補完信号波を、携帯式の補完信号発射装置から発射することができるように構成しておくことができる。   And it can comprise so that the complementary signal wave corresponding to the detection apparatus distribute | arranged to the place where the wearer of an implantable medical device passes can be emitted from a portable complementary signal emission device. .

本願発明では、植込み型医療機器の装着者が、検知装置に接近したことを検出したときに、補完信号波が発射されるように構成しておくことができる。
植込み型医療機器の装着者が通る通路に、装着者の通過、接近を検知する装置を設けておくことによって、装着者が検知装置に接近したことを検出することができる。この装着者の通過を検知する装置としては、監視カメラからの画像や赤外線センサ、通路上に配した重量センサ等を用いることができる。 In this invention, when the wearer of an implantable medical device detects that it approached the detection apparatus, it can comprise so that a complementary signal wave may be emitted.
By providing a device for detecting the passing and approaching of the wearer in the passage through which the wearer of the implantable medical device passes, it is possible to detect that the wearer has approached the detection device. As an apparatus for detecting the passage of the wearer, an image from a monitoring camera, an infrared sensor, a weight sensor arranged on a passage, or the like can be used.

また、携帯式の補完信号発射装置に設けた検出回路等が、検知装置からの電磁波を検出したときには、補完信号発射装置に設けた制御装置等によって、検知装置に装着者が接近したことを判断することもできる。   Further, when a detection circuit or the like provided in the portable complementary signal emitting device detects an electromagnetic wave from the detecting device, it is determined that the wearer has approached the detecting device by a control device or the like provided in the complementary signal emitting device. You can also

このようにして検知装置に装着者が接近したことが検知されると、検知装置から間欠的に発射されている電磁波に対して、補完信号波を発射することができる。従って、植込み型医療機器における回路素子の非線形特性に起因する低周波数帯の包絡線成分が、出現して植込み型医療機器に悪影響を与えてしまうのを防止できる。   When it is detected that the wearer has approached the detection device in this manner, a complementary signal wave can be emitted with respect to the electromagnetic waves intermittently emitted from the detection device. Therefore, it is possible to prevent the envelope component in the low frequency band due to the nonlinear characteristics of the circuit elements in the implantable medical device from appearing and adversely affecting the implantable medical device.

本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。本願発明の補完信号発射装置の構成としては、以下で説明する形状、配置構成以外にも本願発明の課題を解決することができる形状、配置構成であれば、それらの形状、配置構成を採用することができるものである。このため、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなく、多様な変更が可能である。   Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. As the configuration of the complementary signal emitting device of the present invention, in addition to the shape and arrangement described below, the shape and arrangement are adopted as long as they can solve the problems of the present invention. It is something that can be done. For this reason, this invention is not limited to the Example demonstrated below, A various change is possible.

図１（ａ）は、間欠的に高周波信号を発射するRFID機器、電子商品監視機器等の検知装置から発射された電磁波信号を示す図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）で示した電磁波信号を植込み型医療機器における回路素子の非線形特性に起因して検波した低周波数帯の包絡線を示す図である。
尚、図１（ａ）、（ｂ）を用いた以下における説明では、発明が解決しようとする課題の欄において、引用した図１（ａ）、（ｂ）を用いた説明と重複している説明がある。 FIG. 1A is a diagram illustrating an electromagnetic wave signal emitted from a detection device such as an RFID device or an electronic merchandise monitoring device that intermittently emits a high-frequency signal. FIG. 1B is a diagram showing an envelope of a low frequency band in which the electromagnetic wave signal shown in FIG. 1A is detected due to nonlinear characteristics of circuit elements in the implantable medical device.
In the following description using FIGS. 1 (a) and 1 (b), the description using FIGS. 1 (a) and 1 (b) is duplicated in the column of the problem to be solved by the invention. There is an explanation.

電磁誘導方式RFIDリーダライタアンテナのコイル近傍磁界も含めて、RFID機器、電子商品監視機器等の検知装置から発せられる電磁波の周波数は、植込み型心臓ペースメーカ、植込み型除細動器等の植込み型医療装置における動作周波数である数kHz程度の周波数に比較して、数百kHz〜数GHz程度の周波数となっている。   The frequency of electromagnetic waves emitted from detection devices such as RFID devices and electronic merchandise monitoring devices, including the magnetic field in the vicinity of the coil of the electromagnetic induction RFID reader / writer antenna, can be controlled by implantable medical devices such as implantable cardiac pacemakers and implantable defibrillators. Compared with a frequency of about several kHz, which is an operating frequency in the apparatus, the frequency is about several hundred kHz to several GHz.

このように、植込み型医療装置の動作周波数に比べて、２桁〜６桁以上高い周波数の電磁波が、RFID機器等の検知装置から発射されているので、検知装置から発射された電磁波の周波数を基本的には直接、植込み型医療装置で感知することはない。そして、検知装置から発射された電磁波が直接的に、植込み型医療装置に対して悪影響を与えてしまうことはない。   In this way, electromagnetic waves having a frequency that is two to six digits higher than the operating frequency of the implantable medical device is emitted from a detection device such as an RFID device. Therefore, the frequency of the electromagnetic wave emitted from the detection device is determined. Basically, it is not directly sensed by an implantable medical device. And the electromagnetic waves emitted from the detection device do not directly affect the implantable medical device.

しかし、検知装置から発射された電磁波が高い周波数の信号であったとしても、その信号が周期的に発射と停止とを繰り返している信号であるときには、植込み型医療装置における内部回路の非線形応答によって、高い周波数の信号から心臓ペースメーカの感知周波数範囲となった外来ノイズが検波されてしまう。   However, even if the electromagnetic wave emitted from the detection device is a signal having a high frequency, when the signal is a signal that periodically repeats emission and stop, the nonlinear response of the internal circuit in the implantable medical device Then, the external noise that is within the frequency range of the heart pacemaker is detected from the high frequency signal.

即ち、検知装置から発射された電磁波の発射時と停止期間とにおける電磁波のレベル差が、植込み型医療装置に設けられている回路素子の非線形特性によって、図１（ｂ）に示すような低周波数帯の包絡線成分をもった信号として検波されてしまうことになる。この検波された包絡線成分による波形が、植込み型医療装置の心電位検出回路でのフィルタ通過帯域内を通過する周波数であると、検波された包絡線成分による波形が増幅されてしまう。そして、増幅された包絡線成分による波形を、植込み型医療装置を装着している患者自身から検出した自発心拍として、誤認識してしまう危険性が生じてしまう。   That is, the level difference between the electromagnetic wave emitted from the detection device and the stop period is low as shown in FIG. 1B due to the nonlinear characteristics of the circuit elements provided in the implantable medical device. The signal is detected as a signal having a band envelope component. If the detected waveform of the envelope component is a frequency that passes through the filter pass band in the cardiac potential detection circuit of the implantable medical device, the waveform of the detected envelope component is amplified. And the risk of misrecognizing the waveform by the amplified envelope component as a spontaneous heartbeat detected from the patient himself wearing the implantable medical device is caused.

本願発明では、検知装置から発射された電磁波の停止期間を埋める補完信号波を発射させることができ、補完信号波としては、図２（ａ）の下方に図示したような補完信号波とすることができる。補完信号波としては、電磁波を用いることも、パルス波を用いることもできる。   In the present invention, it is possible to emit a complementary signal wave that fills the stop period of the electromagnetic wave emitted from the detection device, and the complementary signal wave is a complementary signal wave as illustrated below in FIG. Can do. As the complementary signal wave, an electromagnetic wave or a pulse wave can be used.

即ち、図２（ａ）の上方に図示した検知装置から発射された電磁波が停止している停止期間中、図２（ａ）の下方に図示したような補完信号波を発射することによって、少なくとも患者の植込み型医療機器の周辺領域では、図２（ｂ）で示したような合成波形の電波状態にしておくことができる。   That is, during the stop period in which the electromagnetic wave emitted from the detection device illustrated in the upper part of FIG. 2A is stopped, the complementary signal wave as illustrated in the lower part of FIG. In the peripheral region of the patient's implantable medical device, the radio wave state of the composite waveform as shown in FIG.

合成波形としては、補完信号波の振幅と検知装置から発射された電磁波の振幅とが、同じ振幅のときには、図３（ａ）のようになり、非線形特性を有する回路素子で検波されたとしても、図３（ｂ）で示すように低周波帯の包絡線成分は出現しない。
また、合成波形としては、補完信号波の振幅と検知装置から発射された電磁波の振幅とが、異なる振幅のときには、図４（ａ）のようになる。そして、この合成波形が、非線形特性を有する回路素子で検波されたとしても、図４（ｂ）で示すように低周波帯の包絡線成分が低減した状態となる。 As a composite waveform, when the amplitude of the complementary signal wave and the amplitude of the electromagnetic wave emitted from the detection device are the same amplitude, as shown in FIG. 3A, even if the signal is detected by a circuit element having nonlinear characteristics, As shown in FIG. 3B, no low frequency envelope component appears.
Further, the combined waveform is as shown in FIG. 4A when the amplitude of the complementary signal wave is different from the amplitude of the electromagnetic wave emitted from the detection device. Even if this combined waveform is detected by a circuit element having nonlinear characteristics, the low frequency band envelope component is reduced as shown in FIG. 4B.

このように、検知装置から発射された電磁波の停止期間を埋める補完信号波を発射させることによって、図４（ｂ）で示すように低周波帯の包絡線成分の低減又は消滅を行わせることができるようになり、電磁干渉発生の阻止、緩和を行うことが可能となる。   Thus, by emitting a complementary signal wave that fills the stop period of the electromagnetic wave emitted from the detection device, the envelope component in the low frequency band can be reduced or eliminated as shown in FIG. 4B. It becomes possible to prevent and mitigate the generation of electromagnetic interference.

図１又は図２（ａ）に示したような検知装置から発射される電磁波は、電磁波の送信停止期間を挟んで断続的に検知装置から発射されている。例えば、検知装置をRFID機器とした場合には、リーダライタアンテナから発射される電磁波によるバースト信号を発射している期間とバースト信号の送信停止期間の時間は、それぞれ数１０〜数百msである。   An electromagnetic wave emitted from the detection device as shown in FIG. 1 or FIG. 2A is intermittently emitted from the detection device with an electromagnetic wave transmission stop period in between. For example, when the detection device is an RFID device, the burst signal transmission period and the burst signal transmission stop period are several tens to several hundreds ms, respectively, from the reader / writer antenna. .

このため、補完信号波によって送信停止期間を完全に埋めておく場合だけでなく、補完信号波によって送信停止期間が完全に埋められていない場合でも、補完信号波と前記停止期間との間の隙間が数ms以下の間隔であれば、低周波数帯の包絡線成分による影響を緩和させておく効果が生じる。   For this reason, not only when the transmission stop period is completely filled with the complementary signal wave, but also when the transmission stop period is not completely filled with the complementary signal wave, the gap between the complementary signal wave and the stop period If the interval is several ms or less, the effect of mitigating the influence of the envelope component in the low frequency band is produced.

即ち、補完信号波とバースト信号の停止期間との間の隙間が数ms以下の間隔となる補完信号波を用いておくことで、停止期間に発射される補完信号波形によって包絡線の形状を変化さることができる。そしてこのとき、変化した包絡線によって生じる周波数としては、１kHz以上になっている。従って、補完信号波とバースト信号の停止期間との間の隙間が数ms以下の間隔となる補完信号波であれば、植込み型医療装置に影響を与えることは防止できる。   In other words, by using a complementary signal wave whose gap between the complementary signal wave and the burst signal stop period is several ms or less, the shape of the envelope changes depending on the complementary signal waveform emitted during the stop period. You can do it. At this time, the frequency generated by the changed envelope is 1 kHz or more. Therefore, if the complementary signal wave has a gap of several ms or less between the complementary signal wave and the burst signal stop period, the implantable medical device can be prevented from being affected.

また、例えば、検知装置としてRFID機器を用いた場合でも、RFID機器のリーダライタアンテナと外部タグとの間における送受信は、いずれも負荷変調方式あるいは変調バックスキャッタ方式により通信を行う構成となっている。このため、リーダライタアンテナと外部タグとの間における全ての送受信は、一つのバースト信号内で完結している。   For example, even when an RFID device is used as the detection device, transmission and reception between the reader / writer antenna of the RFID device and an external tag are both configured to perform communication using a load modulation method or a modulation backscatter method. . For this reason, all transmission / reception between the reader / writer antenna and the external tag is completed within one burst signal.

このため、リーダライタアンテナからのバースト信号の送信を停止している期間に、補完信号波が発射されたとしても、リーダライタアンテナと外部タグとの間における通信には問題が生じない。また、複数のリーダライタアンテナを同一周波数で使う場合には、リーダライタアンテナからの送信停止期間は、共用化のためのキャリアセンス等に用いられているので、リーダライタアンテナと外部タグとの間における通信には問題が生じない。   For this reason, even if the complementary signal wave is emitted during the period when the transmission of the burst signal from the reader / writer antenna is stopped, there is no problem in communication between the reader / writer antenna and the external tag. In addition, when a plurality of reader / writer antennas are used at the same frequency, the transmission suspension period from the reader / writer antenna is used for carrier sense for sharing, etc., and therefore, between the reader / writer antenna and the external tag. There will be no problem with the communication.

更に、RFID機器におけるバースト信号内でのASK変調等においては、通常数１０kHz以上の周波数帯で変調される構成になっているので、バースト信号を発射している期間内での包絡線に変化が生じたとしても、この変化によって植込み型医療装置に対して影響を及ぼすことはない。   Furthermore, since the ASK modulation in the burst signal in the RFID device is normally configured to be modulated in a frequency band of several tens of kHz or more, there is a change in the envelope within the period during which the burst signal is emitted. Even if it occurs, this change does not affect the implantable medical device.

バースト信号の停止期間に発射する補完信号波の周波数としては、RFID機器から発射された電磁波のキャリア周波数と同じ周波数としておくことも、前記電磁波のキャリア周波数に対して最大で１０MHz程度の差を持った異なる周波数としておくこともできる。   The frequency of the complementary signal wave emitted during the stop period of the burst signal may be set to the same frequency as the carrier frequency of the electromagnetic wave emitted from the RFID device, or has a maximum difference of about 10 MHz with respect to the carrier frequency of the electromagnetic wave. Different frequencies can be used.

補完信号波を発射する補完信号発射装置を検知装置内に配置した場合に、検知装置から発射される電磁波の出力状態は、図６に示すような波形となる。そして、この電磁波が、植込み型医療装置における内部回路の非線形応答によって検波されたとしても、図３（ｂ）で示すような低周波数帯の包絡成分が消滅した状態となる。   When the complementary signal emitting device that emits the complementary signal wave is arranged in the detection device, the output state of the electromagnetic wave emitted from the detection device has a waveform as shown in FIG. And even if this electromagnetic wave is detected by the non-linear response of the internal circuit in the implantable medical device, the envelope component in the low frequency band as shown in FIG.

補完信号波を発射する補完信号発射装置を検知装置とは別体に構成した場合に、検知装置及び補完信号発射装置からそれぞれ発射される電磁波の出力状態は、図６に示すような波形となる。そして、補完信号発射装置からは、検知装置から発射された電磁波の停止期間を埋める補完信号波が発射されることになる。   When the complementary signal emitting device that emits the complementary signal wave is configured separately from the detection device, the output states of the electromagnetic waves emitted from the detection device and the complementary signal emitting device have waveforms as shown in FIG. . Then, the complementary signal emitting device emits the complementary signal wave that fills the stop period of the electromagnetic wave emitted from the detection device.

補完信号発射装置から発射された補完信号波の振幅が、検知装置から発射された電磁波の振幅と同じ振幅であるときには、検知装置から発射された電磁波と補完信号発射装置から発射された補完信号波との合成波形としては、図３（ａ）に示すような波形となる。補完信号発射装置から発射された補完信号波の振幅と、検知装置から発射された電磁波の振幅とが異なるときには、図４（ａ）に示すような波形となる。このとき、補完信号発射装置から発射する補完信号波の振幅としては、検知装置から発射された電磁波の振幅に対して約０．５倍〜約１．５倍の振幅としておくことが望ましい。   When the amplitude of the complementary signal wave emitted from the complementary signal emitting device is the same as the amplitude of the electromagnetic wave emitted from the detection device, the electromagnetic wave emitted from the detection device and the complementary signal wave emitted from the complementary signal emission device As a combined waveform, the waveform as shown in FIG. When the amplitude of the complementary signal wave emitted from the complementary signal emitting device is different from the amplitude of the electromagnetic wave emitted from the detection device, the waveform is as shown in FIG. At this time, it is desirable that the amplitude of the complementary signal wave emitted from the complementary signal emitting device is about 0.5 times to about 1.5 times the amplitude of the electromagnetic wave emitted from the detection device.

補完信号波の振幅と検知装置から発射される電磁波の振幅とをこのような大きさの関係にしておくことにより、非線形特性に起因する低周波数帯の包絡線成分が出現するのを低減、あるいは消滅させることができる。特に、補完信号波の振幅が検知装置から発射される電磁波の振幅と同一の振幅となるように構成しておくことにより、包絡線成分を消滅させることができる。   By keeping the amplitude of the complementary signal wave and the amplitude of the electromagnetic wave emitted from the detection device in such a relationship, the occurrence of an envelope component in a low frequency band due to nonlinear characteristics is reduced, or Can be extinguished. In particular, the envelope component can be extinguished by configuring so that the amplitude of the complementary signal wave is the same as the amplitude of the electromagnetic wave emitted from the detection device.

また、植込み型医療機器の装着者が、検知装置に接近したことを検出したときに、補完信号波が発射されるように構成しておくこともできる。この場合、植込み型医療機器の装着者が通る通路に、装着者の通過、接近を検知する装置を設けておくことで、装着者が検知装置に接近したことを検出することができる。   Moreover, it can also be configured such that a complementary signal wave is emitted when the wearer of the implantable medical device detects that the wearer has approached the detection device. In this case, it is possible to detect that the wearer has approached the detection device by providing a device for detecting the passage and approach of the wearer in a path through which the wearer of the implantable medical device passes.

この装着者の通過を検知する装置としては、監視カメラからの画像や赤外線センサ、通路上に設けた重量センサ等を利用することができる。
携帯式の補完信号発射装置に設けた検出回路等が、検知装置からの電磁波を検出したときに、補完信号発射装置に設けた制御装置等によって、装着者が検知装置に接近していることを判断することもできる。 As an apparatus for detecting the wearer's passage, an image from a monitoring camera, an infrared sensor, a weight sensor provided on a passage, or the like can be used.
When the detection circuit provided in the portable complementary signal emitting device detects the electromagnetic wave from the detection device, the control device provided in the complementary signal emitting device indicates that the wearer is approaching the detection device. It can also be judged.

このようにして検知装置に装着者が接近したことが検知されると、検知装置から間欠的に発射されている電磁波に対して、補完信号波を発射させることができる。このように構成しておくことによっても、植込み型医療機器における回路素子の非線形特性に起因する低周波数帯の包絡線成分が、出現して植込み型医療機器に悪影響を与えてしまうのを防止できる。   When it is detected that the wearer has approached the detection device in this way, a complementary signal wave can be emitted with respect to the electromagnetic waves emitted intermittently from the detection device. Even with this configuration, it is possible to prevent the envelope component in the low frequency band resulting from the nonlinear characteristics of the circuit elements in the implantable medical device from appearing and adversely affecting the implantable medical device. .

実験例Experimental example

図７〜図９を用いて、検知装置としてのRFID機器5から発射されている電磁波に対して、補完信号発射装置から補完信号波を発射した、電磁干渉緩和に関する実験について説明する。図７には、試験装置の概略構成図を示しており、図８には、電磁波を発射する回路構成の概略図を示している。また、図９には、実験結果を示している。   An experiment relating to electromagnetic interference mitigation in which a complementary signal wave is emitted from a complementary signal emitting device with respect to an electromagnetic wave emitted from an RFID device 5 serving as a detection device will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows a schematic configuration diagram of the test apparatus, and FIG. 8 shows a schematic diagram of a circuit configuration for emitting electromagnetic waves. FIG. 9 shows the experimental results.

図７に示すように、本実験では、試験で使用した測定装置類と人体ファントム1に設置した植込み型心臓ペースメーカ2とを、相互に接続している。植込み型医療装置として用いた植込み型心臓ペースメーカ2は、人体ファントム1内に設置している。   As shown in FIG. 7, in this experiment, the measuring devices used in the test and the implantable cardiac pacemaker 2 installed in the human phantom 1 are connected to each other. An implantable cardiac pacemaker 2 used as an implantable medical device is installed in a human phantom 1.

人体ファントム1は、人体組織による電磁界の減衰、電磁干渉によって人体内に誘起される電流等が再現されるように構成されたダミー人形である。そして、外部電磁環境によって人体内に植込まれた植込み型心臓ペースメーカ等に誘起される現象をシミュレートすることができる。   The human phantom 1 is a dummy doll configured to reproduce an electromagnetic field attenuation by a human body tissue, a current induced in the human body due to electromagnetic interference, and the like. Then, it is possible to simulate a phenomenon induced in an implantable cardiac pacemaker or the like implanted in the human body by an external electromagnetic environment.

人体ファントム1は、0.18重量％の食塩水を満たしたアクリル製の水槽から構成されており、植込み型心臓ペースメーカ2を装着した患者の人体内と同じ環境で、動作させることができる。そして、植込み型心臓ペースメーカ2とペースメーカ電極3との間は、リード線4によって接続されている。   The human phantom 1 is composed of an acrylic water tank filled with 0.18% by weight of saline, and can be operated in the same environment as the human body of the patient wearing the implantable cardiac pacemaker 2. The implantable cardiac pacemaker 2 and the pacemaker electrode 3 are connected by a lead wire 4.

ペースメーカ電極3は、植込み型心臓ペースメーカ2の動作監視、記録、及び植込み型心臓ペースメーカ2の動作モードにとって必要なものである。即ち、動作を制御するための擬似心電位発生器11から発した心電位信号は、ペースメーカ電極3を介して植込み型心臓ペースメーカ2に対して注入されることになる。そして、心房側、心室側に配したペースメーカ電極3は、ともに直記式記録計12及びオシロスコープ10に接続してある。   The pacemaker electrode 3 is necessary for the operation monitoring and recording of the implantable cardiac pacemaker 2 and the operation mode of the implantable cardiac pacemaker 2. That is, the cardiac potential signal emitted from the pseudo cardiac potential generator 11 for controlling the operation is injected into the implantable cardiac pacemaker 2 via the pacemaker electrode 3. The pacemaker electrodes 3 arranged on the atrial side and the ventricular side are both connected to the direct recording recorder 12 and the oscilloscope 10.

また、本試験で用いた人体ファントム1は、人体ファントムを考案したIrnich博士の提案に従って構成されており、外部電磁環境によって植込み型心臓ペースメーカ3に誘起される雑音強度が、与えられた条件下において最大となるように設計されている。   The human phantom 1 used in this study was constructed in accordance with the proposal of Dr. Irnich who devised the human phantom, and the noise intensity induced in the implantable cardiac pacemaker 3 by the external electromagnetic environment under the given conditions Designed to be maximum.

本実験では、検知装置としたRFID機器5内には、補完信号波を発射する補完信号発射装置が内蔵された構成で実験を行った。そのため、信号発生器15a からはリーダライタの信号を模擬した電磁波を出力させ、信号発生器15b からは補完信号発射装置から発射する補完信号波を出力させることができる。   In this experiment, an experiment was performed with a configuration in which a complementary signal emitting device that emits a complementary signal wave was built in the RFID device 5 serving as a detection device. Therefore, the signal generator 15a can output an electromagnetic wave simulating a reader / writer signal, and the signal generator 15b can output a complementary signal wave emitted from the complementary signal emitting device.

そして、信号発生器15a及び信号発生器15bから出力させる各信号の発生タイミングは、外部に接続した任意信号発生器14からの制御信号によって制御されている。信号発生器15a 及び信号発生器15bから出力された各信号は、信号合成部17によって合成され、高周波増幅器16で増幅されてアンテナ6から発射される。   The generation timing of each signal output from the signal generator 15a and the signal generator 15b is controlled by a control signal from an arbitrary signal generator 14 connected to the outside. The signals output from the signal generator 15a and the signal generator 15b are combined by the signal combining unit 17, amplified by the high frequency amplifier 16, and emitted from the antenna 6.

本実験では、信号発生器15b から発射される補完信号波の振幅と、信号発生器15a から出力される電磁波の振幅とは、同一振幅となるように設定した。また、信号発生器15b から出力される補完信号波の周波数ｆｂを、信号発生器15a から出力される電磁波の周波数ｆａとは異なる任意の周波数（ｆｂ＝ｆａ＋Δｆ）にて変更できるように設定した。Δｆは、デルタｆを意味している。   In this experiment, the amplitude of the complementary signal wave emitted from the signal generator 15b and the amplitude of the electromagnetic wave output from the signal generator 15a were set to be the same amplitude. Further, the frequency fb of the complementary signal wave output from the signal generator 15b is set so as to be changed at an arbitrary frequency (fb = fa + Δf) different from the frequency fa of the electromagnetic wave output from the signal generator 15a. Δf means delta f.

本実験によって、補完信号発射装置を検知装置内に設置した場合、及び補完信号発射装置を検知装置とは別体に構成し、検知装置から発されている電磁波の振幅、周波数、及び発射停止の周期を、補完信号発射装置で検出することができた場合についての擬似実験を一つの実験で行うことができる。   By this experiment, when the complementary signal emitting device is installed in the detection device, and the complementary signal emitting device is configured separately from the detection device, the amplitude, frequency, and emission stop of the electromagnetic wave emitted from the detection device are configured. A pseudo-experiment about the case where the period can be detected by the complementary signal emitting device can be performed in one experiment.

実験を行った干渉緩和効果の一例を図９に示している。尚、図９では、検知装置から発されている電磁波を擬した信号発生器15a から出力される電磁波の周波数としては、９５０MHzとして常に一定の周波数にしている。また、補完信号発射装置から発射される補完信号波を擬した信号発生器15b から出力される補完信号波の周波数としては、８５０MHz〜９４９MHzまでの範囲で変化させて実験を行った。
また、図９では、信号発生器15bから補完信号波が出力されていないとき、即ち、信号発生器15a からのみ電磁波が出力されているときの最大干渉消滅距離Lを、「１」として規格化を行って実験をした。 An example of the interference mitigation effect obtained by the experiment is shown in FIG. In FIG. 9, the frequency of the electromagnetic wave output from the signal generator 15a simulating the electromagnetic wave emitted from the detection device is always a constant frequency of 950 MHz. The experiment was performed by changing the frequency of the complementary signal wave output from the signal generator 15b simulating the complementary signal wave emitted from the complementary signal emitting device in the range of 850 MHz to 949 MHz.
In FIG. 9, the maximum interference extinction distance L when the complementary signal wave is not output from the signal generator 15b, that is, when the electromagnetic wave is output only from the signal generator 15a, is normalized as “1”. And conducted an experiment.

図９から分かるように、検知装置としたRFID機器からのリーダライタ信号の周波数（信号発生器15aから出力される電磁波の周波数）と補完信号発射装置から発射される補完信号波の周波数（信号発生器15b から出力される補完信号波の周波数）とが近づくにつれて、最大干渉消滅距離Lが短縮していくことが分かる。   As can be seen from FIG. 9, the frequency of the reader / writer signal from the RFID device as the detection device (the frequency of the electromagnetic wave output from the signal generator 15a) and the frequency of the complementary signal wave emitted from the complementary signal emitting device (signal generation) It can be seen that the maximum interference annihilation distance L decreases as the frequency approaches the frequency of the complementary signal wave output from the device 15b.

RFID機器におけるリーダライタ信号の周波数から１０MHz程度離れた周波数の補完信号波を発射すれば、最大干渉消滅距離Lは補完信号波なしの場合に比べて半分以下となった。また、リーダライタ信号の周波数から１MHz離れた周波数の補完信号波を発射すれば、最大干渉消滅距離Lは補完信号波なしの場合に比べて２０分の１以下に短縮された。   When a complementary signal wave having a frequency of about 10 MHz away from the frequency of the reader / writer signal in the RFID device is emitted, the maximum interference extinction distance L is less than half that of the case without the complementary signal wave. Further, when a complementary signal wave having a frequency 1 MHz away from the frequency of the reader / writer signal is emitted, the maximum interference extinction distance L is reduced to 1/20 or less compared to the case without the complementary signal wave.

この実験から分かるように、患者に装着される実際の心臓ペースメーカを用いて、電磁干渉緩和の実験を行ってみたところ、本願発明に基づいた検知装置に対する補完信号発射装置及び検知装置に対する安全システムが、RFID機器、電子商品監視機器等のように検知装置から間欠的に信号の発射と停止とを繰り返す信号によって、電磁干渉が発生するのを阻止、あるいは電磁干渉の発生を低減させることに対して特に有効な技術となっている。   As can be seen from this experiment, when an experiment of electromagnetic interference mitigation was performed using an actual cardiac pacemaker attached to a patient, a complementary signal emitting device for the detection device based on the present invention and a safety system for the detection device were found. For preventing the occurrence of electromagnetic interference or reducing the occurrence of electromagnetic interference by a signal that repeatedly emits and stops a signal intermittently from a detection device such as an RFID device, an electronic merchandise monitoring device, etc. It is a particularly effective technology.

本願発明は、本願発明の技術思想を適用することができる装置等に対しては、本願発明の技術思想を適用することができる。   The present invention can apply the technical idea of the present invention to an apparatus or the like to which the technical idea of the present invention can be applied.

検知装置から発射された電磁波信号を示す図である。（説明図）It is a figure which shows the electromagnetic wave signal emitted from the detection apparatus. (Explanation) 検知装置から発射された電磁波と補完信号発射装置から発射された補完信号波の関係を示す図である。（実施例）It is a figure which shows the relationship between the electromagnetic wave emitted from the detection apparatus, and the complementary signal wave emitted from the complementary signal emission apparatus. (Example) 振幅が同じ場合での、検知装置から発射された電磁波と補完信号発射装置から発射された補完信号波との関係を示す図である。（実施例）It is a figure which shows the relationship between the electromagnetic wave emitted from the detection apparatus and the complementary signal wave emitted from the complementary signal emitting apparatus when the amplitude is the same. (Example) 振幅が異なる場合での、検知装置から発射された電磁波と補完信号発射装置から発射された補完信号波の関係を示す図である。（実施例）It is a figure which shows the relationship between the electromagnetic wave emitted from the detection apparatus and the complementary signal wave emitted from the complementary signal emitting apparatus when the amplitudes are different. (Example) 補完信号発射装置を検知装置内に配した場合における、検知装置から発射される信号を示した図である。（実施例）It is the figure which showed the signal emitted from a detection apparatus in the case of arrange | positioning a complementary signal emission apparatus in a detection apparatus. (Example) 補完信号発射装置を検知装置とは別体に配した場合における各装置から発射される信号を示した図である。（実施例）It is the figure which showed the signal emitted from each apparatus in the case of arrange | positioning a complementary signal emission apparatus separately from a detection apparatus. (Example) 試験装置の概略構成を示した図である。（実験例）It is the figure which showed schematic structure of the test apparatus. (Experimental example) 電磁波を発射する回路構成の概略図である。（実験例）It is the schematic of the circuit structure which emits electromagnetic waves. (Experimental example) 実験結果を示した図である。（実験例）It is the figure which showed the experimental result. (Experimental example)

符号の説明Explanation of symbols

１・・・人体ファントム、
２・・・植込み型心臓ペースメーカ、
３・・・ペースメーカ電極、
５・・・RFID機器、
６・・・アンテナ、
８・・・検知装置、
９・・・補完信号発射装置、
１１・・・擬似心電圧発生器。 1 ... human phantom,
2 ... Implantable cardiac pacemaker,
3 ... pacemaker electrode,
5 ... RFID equipment,
6 ... Antenna,
8: Detection device,
9: Complementary signal emitting device,
11: Pseudo cardiac voltage generator.

Claims (7)

間欠的に信号の発射と停止とを行う検知装置から発射される電磁波が、植込み型心臓ペースメーカや植込み型除細動器等の植込み型医療機器に対して影響しないようにする検知装置に対する補完信号発射装置であって、
前記検知装置が、間欠的に信号の発射と停止とを行い、前記信号の発射期間内に同信号を受信した他の装置からの応答信号を受信してなり、
前記補完信号発射装置が、前記検知装置からの信号の停止期間中に、前記停止期間の時間的な隙間を埋める補完信号波を、少なくとも前記植込み型医療機器の周辺領域に向けて発射してなることを特徴とする検知装置に対する補完信号発射装置。 Complementary signal for detectors that prevent electromagnetic waves emitted from detectors that intermittently emit and stop signals from affecting implantable medical devices such as implantable cardiac pacemakers and defibrillators A launcher,
The detection device intermittently emits and stops a signal, and receives a response signal from another device that has received the signal within the signal emission period,
The complementary signal emitting device emits a complementary signal wave that fills a temporal gap in the stop period toward at least a peripheral region of the implantable medical device during a stop period of the signal from the detection device. A complementary signal emitting device for the detecting device. 前記補完信号発射装置から発射される前記補完信号波の振幅が、前記検知装置から発射される電磁波の振幅に対して約０．５倍から約１．５倍の大きさであることを特徴とする請求項１記載の検知装置に対する補完信号発射装置。   The amplitude of the complementary signal wave emitted from the complementary signal emitting device is about 0.5 to about 1.5 times the amplitude of the electromagnetic wave emitted from the detection device, A complementary signal emitting device for the detection device according to claim 1. 前記補完信号発射装置から発射される前記補完信号波の周波数と、前記検知装置から発射される電磁波の周波数とは、異なる周波数であることを特徴とする請求項１又は２記載の検知装置に対する補完信号発射装置。   The complement of the detection device according to claim 1 or 2, wherein the frequency of the complementary signal wave emitted from the complementary signal emission device and the frequency of the electromagnetic wave emitted from the detection device are different frequencies. Signal launcher. 前記補完信号発射装置が、前記検知装置内に組み込まれてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の検知装置に対する補完信号発射装置。   The complementary signal emission device for the detection device according to claim 1, wherein the complementary signal emission device is incorporated in the detection device. 前記補完信号発射装置が、前記検知装置とは別体に構成されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の検知装置に対する補完信号発射装置。   The complementary signal emission device for the detection device according to claim 1, wherein the complementary signal emission device is configured separately from the detection device. 間欠的に信号の発射と停止とを行う検知装置から発射される電磁波が、植込み型心臓ペースメーカや植込み型除細動器等の植込み型医療機器に対して影響しないようにする検知装置に対する安全システムであって、
前記検知装置から信号の発射が停止している停止期間に、前記停止期間の時間的な隙間を埋める補完信号波を、少なくとも前記植込み型医療機器の周辺領域に向けて発射してなることを特徴とする検知装置に対する安全システム。 Safety system for detection devices that prevents electromagnetic waves emitted from detection devices that intermittently emit and stop signals from affecting implantable medical devices such as implantable cardiac pacemakers and defibrillators Because
In a stop period in which signal emission from the detection device is stopped, a complementary signal wave that fills a temporal gap in the stop period is emitted toward at least a peripheral region of the implantable medical device. Safety system for the detection device. 前記植込み型医療機器の装着者が、前記検知装置に接近したことを検出したときに、前記補完信号波が発射されてなることを特徴とする請求項６記載の検知装置に対する安全システム。   The safety system for a detection device according to claim 6, wherein when the wearer of the implantable medical device detects that the wearer approaches the detection device, the complementary signal wave is emitted.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11196065A (en) * 1997-12-26 1999-07-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Radio equipment for counter measure to hearing aid
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