(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
心臓デバイスであって、
心房及び心室活動を表す電位図信号を受け取る感知回路と、
心房及び心室ペーシングパルスを発生させるためのパルス発生回路と、
通常動作モード又はＡＶ遅延低減（ＡＶＤＲ）モードのいずれかで前記心臓デバイスを動作するようにプログラムされたコントローラと、を備え、通常動作モード及びＡＶＤＲモードは、心房センス又はペースに対するＡＶ遅延間隔の後でペーシングが１つ又は２つ以上の心室部位に送出される心房トリガ心室ペーシングモードであり、
前記ＡＶＤＲモードでは、前記コントローラが、前記通常動作モードで使用されるＡＶ遅延間隔よりも短いＡＶ遅延間隔を用いて、前記１つ又はそれ以上の心室部位にペーシングを送出するようにプログラムされており、
前記コントローラが、間欠的に、１つ又はそれ以上の指定された開始条件に応じて前記通常動作モードから前記ＡＶＤＲモードに切り替え、１つ又はそれ以上の指定された終了条件に応じて前記ＡＶＤＲモードから前記通常動作モードに切り替えるようにプログラムされ、
肺浮腫を検出するインピーダンスセンサを更に備え、
前記コントローラが、肺浮腫が検出されない場合にのみ前記ＡＶＤＲモードで動作し且つ肺浮腫が検出されたことの判断を前記ＡＶＤＲモードを終了させる終了条件として用いるようにプログラムされている、ことを特徴とする心臓デバイス。
【請求項２】
前記コントローラが、拡張期の間の心室前負荷に対する心房寄与を低減させるために、内因性房室間隔を測定して、ＡＶＤＲモードで用いられるＡＶ遅延間隔を、内因性房室間隔の指定割合として計算するようにプログラムされる、請求項１に記載の心臓デバイス。
【請求項３】
前記指定された開始又は終了条件の１つ又はそれ以上が、前記ＡＶＤＲモードへの周期的切り換えを引き起こす経過時間間隔である、請求項１又は２に記載の心臓デバイス。
【請求項４】
患者の運動レベルを測定するセンサを更に備え、前記コントローラが、測定された運動レベルが指定範囲内にある場合にのみ前記ＡＶＤＲモードで動作するようにプログラムされる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の心臓デバイス。
【請求項５】
前記コントローラが、前記ＡＶＤＲモードにおけるＡＶ遅延間隔を排除するようにプログラムされている、請求項１、３又は４に記載の心臓デバイス。
【請求項６】
肺動脈圧を測定するセンサを更に備え、前記コントローラが、肺動脈圧が指定範囲内にある場合にのみ前記ＡＶＤＲモードで動作するようにプログラムされる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の心臓デバイス。
【請求項７】
前記指定された開始又は終了条件の１つ又はそれ以上が、テレメトリ又は患者操作によるスイッチを介して受け取った、前記ＡＶＤＲモードを開始又は該ＡＶＤＲモードを終了する命令である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の心臓デバイス。
【請求項８】
ペーシング及び感知チャネルを形成するためにパルス発生回路及び感知回路を電極に接続するように前記コントローラによって作動されるスイッチマトリックスを更に備え、
前記コントローラが、前記通常動作モードとは異なるペーシングチャネルを前記ＡＶＤＲモードにおいて用いるようにプログラムされる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の心臓デバイス。
【請求項９】
さらに、ペーシング及び感知チャネルを形成するためにパルス発生回路及び感知回路を電極に接続するように前記コントローラによって作動されるスイッチマトリックスを更に備え、
前記コントローラが、前記ＡＶＤＲモード中に、各ペーシングサイクルにおいて複数心室ペーシングチャネルを通じて同時に又は１つ又はそれ以上の指定オフセットでペーシングを送出するようにプログラムされる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の心臓デバイス。
【請求項１０】
さらに、ペーシング及び感知チャネルを形成するためにパルス発生回路及び感知回路を電極に接続するように前記コントローラによって作動されるスイッチマトリックスを更に備え、
前記コントローラが、前記ＡＶＤＲモード中に、複数心室ペーシングチャネルを通じてペーシングを送出するようにプログラムされ、前記複数心室ペーシングチャネルが、規定スケジュールに応じて交替される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の心臓デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、心疾患の治療のための装置及び方法に関し、心臓ペースメーカーのような心臓に電気刺激を提供するデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
心調律管理デバイスは、選択された心腔に電気刺激を与えて心調律障害を治療するようにする埋め込み型デバイスであり、ペースメーカー及び埋め込み型除細動器を含む。ペースメーカーは、計時ペーシングパルスで心臓をペーシングする心調律管理デバイスである。（本明細書で用いられる場合、用語「ペースメーカー」とは、除細動ショックの送出など実行することができる他のあらゆる機能の有無に関係なく、ペーシング機能を備えたあらゆる心調律管理デバイスである。）ペースメーカーを用いる最も一般的な状況は、心室レートが極めて遅い徐脈の治療である。恒久的又は間欠性の房室伝導欠損（すなわち、ＡＶブロック）及び洞不全症候群は、恒久的ペーシングが指示される場合がある徐脈の最も一般的な原因とされる。ペースメーカーは、適正に機能している場合、最小心拍数を強制することにより、代謝要求に応えるために心臓が適切な調律でペーシングできないことを補っている。ペーシング治療はまた、速すぎる心調律を治療するために適用することができ、抗頻脈ペーシングと呼ばれる。
【０００３】
心調律の概念にはまた、心腔が心周期中に収縮して血液の効率的なポンピングをもたらす方式と程度が含まれる。例えば、心臓は、腔が協働して収縮するときにより効果的にポンピングする。心臓は、心筋全体にわたって興奮（すなわち、脱分極）を迅速に伝達可能にする、心房及び心室の両方において特化された伝導経路を有する。これらの経路は、洞房結節から心房心筋へ、房室結節へ、及びそこから心室心筋へ興奮性インパルスを伝導して、両心房及び両心室の協働収縮をもたらす。この両方は、各腔の筋線維の収縮を同期させ、各心房又は心室の収縮を対側の心房又は心室と同期させる。正常に機能している特化された伝導経路によってもたらされる同期化がなければ、心臓のポンピング効率は大幅に低下する。従って、脚ブロックなどのこうした伝導経路の病理を示す患者は、心拍出量の減少を生じる可能性がある。心不全（ＨＦ）とは、心機能の異常が、末梢組織の代謝要求を満たすのに十分なレベルを下回る可能性がある正常以下の心拍出量を引き起こす臨床症候群を意味する。心不全は、様々な病因に起因する可能性があり、最も一般的なのは虚血性心疾患（例えば、心筋梗塞又はＭＩから生じるＨＦ）である。心室内及び／又は心室間伝導欠損は、一般にＨＦ患者に見られる。これらの問題を扱うために、心房及び／又は心室収縮の協働を改善しようとして１つ又はそれ以上の心腔に電気ペーシング刺激を与える心調律管理デバイスが開発されており、心臓再同期療法（ＣＲＴ）と呼ばれる。現在、ＣＲＴの最も一般的な形態は、ペーシングがこれらの収縮を同期させるようにして両心室に送出される両心室ペーシングである。
【０００４】
徐脈ペーシング及びＣＲＴは、感知された心イベント及び経過時間間隔に反応してペーシングパルスがどのように送出されるかを決定する徐脈ペーシングモードを用いて送出される。このようなモードは、心房又は心室のいずれかがペーシングされる単腔ペーシング、或いは、心房及び心室の両方がペーシングされる二腔ペーシングのいずれかとすることができる。特定のモードは、コードの各文字がペースメーカーの特定の機能を意味する３つの位置の文字コードで表すことができる。第１の文字は、どの心腔がペーシングされるか、すなわち、Ａ（心房の場合）、Ｖ（心室の場合）、Ｄ（両腔の場合）、又はＯ（いずれでもない場合）を意味することができる。（コードが本明細書で用いられる場合、心房又は心室がペーシングされるように表されると、これはまた、二心房又は両心室ペーシングなどの複数部位ペーシングを意味する。）第２の文字は、腔がペースメーカーの感知チャネルによって感知されたことを意味し、ペーシングに用いられるものと同じ文字表示を用いる。第３の文字は、感知された心房からのＰ波又は心室からのＲ波に対するペースメーカーの反応を意味し、Ｉ（抑制の場合）、Ｔ（トリガの場合）、Ｄ（トリガ及び抑制の両方を用いる二重の場合）、及びＯ（反応なしの場合）とすることができる。生理学的データの付加的な感知は、一部のペースメーカーが、代謝要求と相関性がある一部のパラメータに従って心臓をペーシングする速度を変えることを可能にする。このようなペーシングは、速度適応ペーシングと呼ばれ、３文字コードに付加された第４の文字Ｒで表される。最新のペースメーカーは、典型的には、デバイスの物理的構成が可能なあらゆるモードで動作できるようにプログラム可能である。
【０００５】
ペースメーカーは、非同期的又は同期的のいずれでも最小心拍数を強制することができる。非同期ペーシングでは、心臓は、内因性心臓活動に関係なく固定速度でペーシングされる。よって、ペーシングパルスが、内因性拍動と一致して、及び細動を引き起こす可能性がある心臓の受攻期中に送出されることになる非同期ペーシングに対するリスクがある。従って、今日の徐脈の治療又はＣＲＴ送出のための殆どのペースメーカーは、規定の間隔内で生じる感知される心イベントが、ペーシングパルスをトリガ又は抑制する、いわゆる要求モードで同期的に動作するようプログラムされている。抑制された要求ペーシングモードは、補充収縮間隔を利用して感知された内因性活動に応じてペーシングを制御する。抑制された要求モードでは、ペーシングパルスは、腔による内因性拍動が検出されない間に規定の補充収縮間隔が終了した後にのみ心周期中に心腔に送出される。内因性拍動がこの間隔中に起こる場合、心臓は、ペースメーカーによるペーシングから「逸脱する」ことが許容される。このような補充収縮間隔は、ペーシングされる腔毎に定めることができる。例えば、心室補充収縮間隔は、心室イベント間に各心室センス又はペースで再開されるように定めることができる。この補充収縮間隔の逆は、ペースメーカーにより心室が拍動できる最小速度であり、速度下限（ＬＰＬ）と呼ばれることもある。
【０００６】
正常な生理学的拍動中に、心房収縮は心室の拡張期充満を増強する。心室がＶＶＩモードのように心房活動に関係なく心室補充収縮の終了時にペーシングされると、内因性生理学的拍動において生じる心房及び心室収縮間の正常な同期性が喪失される。このような房室同期不全は、臨床的有意な程度まで心拍出量を損なう恐れがあり、ペースメーカー症候群とも呼ばれる。従って、通常は、心房と心室収縮との間の生理学的同期性を維持しようとする心房トリガペーシングモードを利用することが好ましい。
【０００７】
心房トリガモード（例えば、ＶＤＤ及びＤＤＤモード）では、心房と心室イベントとの間に別の心室補充収縮間隔が定められ、房室遅延間隔又はＡＶＤと呼ばれる。房室間隔は、心房センス又はペースによってトリガされ、心室センス又はペースによって停止される。心室ペーシングパルスは、その前に心室センスが生じていない場合に房室間隔の終了時に送出される。心室の最適前負荷に対する房室間隔の値は、心拍数に応じて、及び患者毎に異なるように変わることになる。患者が、生理学的に正常な心房調律を有する場合、心房センスによってトリガされる心室ペーシングはまた、心室ペーシング頻度が身体の代謝要求に対して反応できるようにする。心房調律が遅すぎる場合、デバイスは、速度適応ペーシングを含むことができるＤＤＤモードのような抑制された要求に基づいて心房をペーシングするよう構成することができる。その結果、心房補充収縮間隔は、心房刺激が送出されることになる前の心室センス又は刺激後に心房センスを検出する必要がある最大時間間隔として定められる。よって、速度下限間隔は、心房補充収縮間隔と房室間隔の合計である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願シリアル番号第１１／６１５，３８３号
【特許文献２】米国特許出願シリアル番号第１１／５５９，１３１号
【特許文献３】米国特許出願シリアル番号第１１／５６１，０４９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
正常なＡＶ伝導（すなわち、ＡＶブロックがない）及び正常な心室機能を有する患者では、心拍出量を最大にする最適ＡＶＤは、通常、内因性房室間隔と密接に対応することになる。このようなＡＶＤが、心室の徐脈ペーシングに用いられると、心室ペースは、心室が内因性ＡＶ伝導に起因して興奮する時間に近接して送出される。同様に、正常ＡＶ伝導を有する患者において両心室ペーシングにより心室を再同期させる最適ＡＶＤは、通常は、内因性ＡＶ伝導に起因して対側の心室が収縮するほぼ同じ時間に、当該心室を収縮させるＡＶＤによって伝導欠損を有する心室を早期興奮させることを伴うことになる。しかしながら、以下で説明するように、心室機能に障害が起きた患者では、内因性房室間隔よりも遙かに短い心室ペーシングに対し、ＡＶＤを使用することが有利な場合がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下に説明するように、心室ペーシングを送出するための埋め込み型ペーシングデバイスは、心室機能に障害が起きた患者（例えば、ＨＦ患者及びＭＩ後の患者）における有益な効果を得るために、間欠的にＡＶＤ間隔を低減するように構成することができる。ＡＶＤ間隔は、心房トリガ心室ペーシングモードにおけるＡＶＤを短縮することにより、或いは非心房トリガ心室ペーシングモード（例えば、ＶＶＩ）に切り替えて内因性速度を上回る速度でペーシングを送出することによって低減することができ、本明細書ではＡＶＤ低減又はＡＶＤＲモードと呼ばれる。ＡＶＤの低減は主に、２つの状況、すなわち、心房による心室前負荷の範囲の低減と、内因性ＡＶ伝導による付随の心室興奮が殆ど又は全くない状態の１つ又はそれ以上の心室ペーシング部位から心室が興奮されることによって引き起こされた相対的に非同期性の心室収縮とをもたらす。ＡＶＤ低減の生理学的効果は、個々の患者に応じた心拍出量に対してポジティブ又はネガティブとすることができる。
【００１１】
一部の患者は、ＡＶＤが低減された時に心拍出量の増加又は相対的に不変を示す場合がある。このような患者は、ポジティブレスポンダと呼ばれることがあり、増大した心室前負荷で過度に補償されたＨＦ患者を含む。これらの患者においてＡＶＤが排除又は大幅に低減される場合、心室は、心房から僅かな前負荷を受け取る。よって、心室前負荷の低減は、実際に心室機能を改善し心拍出量を増加させることができる。別のグループのポジティブレスポンダは、アテローム硬化性の大動脈の硬化に起因して大動脈圧反射からの心室圧後負荷の増大を示す患者を含む。これらの患者では、心室は、ストレスの増大と、心拍出量の増加に寄与しないエネルギー消費とを受ける。ＡＶＤを低減又は排除することによる心房前負荷の低減は、これらの患者において大動脈圧反射を低減し、増加又は相対的に不変の心拍出量をもたらすことが分かった。従って、ポジティブレスポンダへのＡＶＤＲモードの心室ペーシングの送出は、心拍出量を過度に損なうことなく心拍出量を増加させ、及び／又は収縮中の心室壁ストレス及びエネルギー消費を減少させる。ＡＶＤＲモードは、心房前負荷が低減されると血液が肺内に強制的に戻されるときに生じる場合がある肺鬱血を防止するため、フィードバックによって制御することができる。このようなフィードバックは、肺浮腫を検出するためのセンサによって、又は肺動脈圧を測定するためのセンサによって、或いは肺浮腫の症状が存在するときに患者によって作動可能なスイッチによって提供することができる。ＡＶＤＲモードはまた、患者が姿勢センサによって検出される仰臥位にあるときに停止するか、又は頻度を低減するように制御することができる。
【００１２】
ネガティブレスポンダと呼ばれる別のグループの患者は、ＡＶＤ低減に対して、心房前負荷の低減及び／又は相対的非同期性に起因する相対的に損なわれた心拍出量、及びＡＶ伝導からの内因性興奮のないペースから生じる不十分な心室収縮で反応する。心筋が、より大きなポンピング効率をもたらすように運動するよう好都合に反応することは、以前から知られている。複数の研究から、ＨＦ及びＭＩ後の患者が定期的に運動することでこれらの心機能及び予後を改善できることが分かった。しかしながら、ＨＦ及びＭＩ後の患者は、衰弱していて運動できないか、又は効果的に運動するほど十分な運動には耐えられないことが多い。ネガティブに反応する患者に対して低減ＡＶＤで心室ペーシングを送出することにより、心臓に対する運動のストレス効果をシミュレートする、相対的に非同期で不十分な収縮が生成される。非同期的収縮を生成するための短縮ＡＶＤの最適値は、患者毎に変えることができるが、通常は、内因性房室間隔の３５〜８０パーセントの間になる。また、特定の患者は、ＡＶＤが低減される範囲に応じてポジティブ又はネガティブレスポンダの両方とすることができる。
【００１３】
ＡＶＤＲモードの心室ペーシングは、経過時間間隔、肺浮腫の検出、運動レベル（例えば、内因性心拍数、活動レベル、又は分時換気によって測定される）、患者姿勢、心拍出量、及び血圧を含むことができる指定の開始及び終了条件によって制御されるような、間欠的に送出することができる。ＡＶＤＲモードへの開始及び終了が制御される方法は、ＡＶＤＲモードの効果が、ポジティブレスポンダの心機能を改善する（心拍出量及び／又は心臓効率を増大させることによる）ことになるか、又はネガティブレスポンダの運動の効果をシミュレートすることになるかに応じて決まる。同様に、ＡＶＤＲモードが実施される方法は、目的とする効果が、心機能を改善することか又は運動をシミュレートすることかに応じて決めることができる。例えば心機能は、心室ペーシング中にＡＶＤを大幅に短縮するか又は排除することによって、ポジティブレスポンダにおいて最適に改善することができる。ネガティブレスポンダのシミュレート運動は、他方では、非同期的な収縮が生成されるが心房前負荷が大幅に低減されない範囲までなど、ＡＶＤを低減することによって（例えば、内因性房室間隔の３５〜８０パーセントの間のＡＶＤによって）最も良く達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】例示的なペーシングデバイスの物理的構成を示す図である。
【図２】例示的なデバイスの構成要素を示す図である。
【図３】例示的なデバイスの電子回路のブロック図である。
【図４】心室前負荷を心拍出量と関係付けるスターリング曲線を示す図である。
【図５】大動脈反射に基づく心室前負荷を低減させる効果を示す図である。
【図６】ＡＶＤＲモードへの開始及び終了を制御するための例示的なアルゴリズムである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
これらの技術のより詳細な説明は、以下の例示的な心臓デバイスの説明の後に示される。
【００１６】
１．例示的な心臓デバイス
図１は、ペーシング治療を行うための埋め込み型心臓デバイス１００を示す。埋め込み型ペーシングデバイスは、典型的には患者の胸部の皮下又は筋肉下に配置され、リードが静脈内で心臓に通されて、心腔内に配置された電極にデバイスを接続し、該電極は、腔を感知及び／又はペーシングするのに用いられる。電極はまた、様々な手段によって心外膜上に位置決めすることができる。プログラム可能電子コントローラは、経過時間間隔及び／又は感知電気活動に応答してペーシングパルスが出力されるようにする（すなわち、ペーシングパルスの結果としてではない内因性心臓拍動）。デバイスは、１つ又はそれ以上の感知チャネルを通して内因性心臓電気活動を感知し、これらチャネルの各々は電極の１つ又はそれ以上を組み込む。内因性拍動が存在しない状態で心筋組織を興奮させるために、ある特定の閾値を超えるエネルギーを有するペーシングパルスが、１つ又はそれ以上のペーシングチャネルを通して１つ又はそれ以上のペーシング部位に送出され、これらペーシングチャネルの各々は、電極の１つ又はそれ以上を組み込む。図１は、２つのリード２００及び３００を有する例示的なデバイスを示しており、これらリードの各々は、電極２０１−２０３及び３０１−３０３をそれぞれ有する多極（すなわち、多電極）リードである。電極２０１−２０３は、右心室又は中隔領域を興奮又は感知するために右心室に配置され、一方、電極３０１−３０３は、左心室の領域を興奮又は感知するために冠状静脈洞に配置される。他の実施形態では、異なる心筋部位を興奮させるために単極及び／又は多極リードの形態であらゆる数の電極を用いることができる。以下に説明するように、デバイス及びリードが埋め込まれると、デバイスのペーシング及び／又は感知チャネルは、特定の心筋部位を選択的にペーシング又は感知するために複数電極から選択されたもので構成することができる。
【００１７】
図２は、埋め込み型デバイス１００の構成要素をより詳細に示す。埋め込み型デバイス１００は、患者の胸部の皮下又は筋肉下に配置された気密シールハウジング１３０を含む。ハウジング１３０は、チタンのような導電性金属から形成することができ、電気刺激を送出するため又は単極構成で感知するための電極として機能することができる。絶縁材料で形成することができるヘッダ１４０は、リード２００及び３００を受けるためのハウジング１３０に取り付けられ、該リードは、パルス発生回路及び／又は感知回路に電気的に接続することができる。ハウジング１３０内には、本明細書に記載されるようなデバイスに機能を提供するための電子回路１３２が収容され、これは、電源、感知回路、パルス発生回路、デバイスの動作を制御するプログラム可能電子コントローラ、及び外部プログラマ又は遠隔監視デバイスと通信することができるテレメトリトランシーバを含むことができる。
【００１８】
図３は、電子回路１３２のシステム図を示す。バッテリ２２は、回路に電力を供給する。コントローラ１０は、プログラム命令及び／又は回路構成に従ってデバイスの全体の動作を制御する。コントローラは、マイクロプロセッサベースのコントローラとして実装され、マイクロプロセッサ並びにデータ及びプログラムを記憶するメモリを含み、ＡＳＩＣ（例えば、有限状態機械）のような専用ハードウェア構成要素と共に実装され、或いはこれらの組み合わせとして実装することができる。コントローラはまた、経過した間隔及びスケジュールイベントを測定するのに用いるタイマを実装するための外部クロックのようなタイミング回路を含む。本明細書で用いられる用語「コントローラのプログラミング」とは、マイクロプロセッサによって実行されるコード又は特定の機能を実施するためのハードウェア構成要素の具体的な構成を意味する。コントローラには、コントローラが感知信号を解釈してペーシングモードに従ってペースの送出を制御する感知回路３０及びパルス発生回路２０がインタフェース接続される。コントローラは、感知されたイベント及び経過時間の終了に応答してどのようにパルスが出力されるかを定める幾つかのプログラムされたペーシングモードでデバイスを動作させることができる。コントローラはまた、時間に追従して計画されたＡＶＤＲモードペーシングのようなリアルタイム動作を実装するために外部クロック信号から得られるタイマを実装する。
【００１９】
感知回路３０は、感知電極から心房及び／又は心室電位図信号を受け取り、感知増幅器、感知増幅器からの感知信号入力をデジタル化するアナログ・デジタルコンバータ、並びに感知増幅器の利得及び閾値を調節するために書き込み可能なレジスタを含む。特定のチャネルによって発生した電位図信号（すなわち、心臓電気活動を表す電極によって感知された電圧）が、指定検出閾値を超えたときに、ペースメーカーの感知回路は、腔センス、すなわち心房センス又は心室センスのいずれかを検出する。特定のペーシングモードで用いられるペーシングアルゴリズムは、センスを利用して、ペーシングをトリガ又は抑制し、内因性心房及び／又は心室レートは、心房及び心室センス間のそれぞれの時間間隔を測定することによって検出することができる。
【００２０】
パルス発生回路２０は、心臓内に配置されたペーシング電極にペーシングパルスを送出し、容量放電又は電流源パルス発生器、パルス発生器を制御するためのレジスタ、及びパルスエネルギーのようなペーシングパラメータ（例えば、パルス振幅及び幅）を調節するためのレジスタを含む。デバイスは、ペーシングパルスにより心筋組織の取り込み（すなわち、伝搬活動電位の開始）を保証するためにペーシングパルスエネルギーの調節を可能にする。パルス発生回路はまた、頻脈性不整脈の検出時にショック電極を介して除細動ショックを送出するための衝撃パルス発生器を含むことができる。
【００２１】
テレメトリトランシーバ８０は、コントローラが外部プログラマ及び／又は遠隔監視ユニットのような外部デバイスと通信できるようにするコントローラにインタフェース接続される。外部プログラマは、ペースメーカーに問い合わせて記憶データを受け取ると共に、ペースメーカーの動作パラメータを直接調節することができる関連ディスプレイ及び入力手段を備えたコンピュータデバイスである。外部デバイスはまた、埋め込み型デバイスがデータ及び警報メッセージをネットワーク上で臨床関係者に伝送可能にする患者管理ネットワークにインタフェース接続されると同時に遠隔でプログラムすることができる遠隔監視ユニットとすることができる。外部デバイスと患者管理ネットワークとの間のネットワーク接続は、例えば、インターネット接続によって、電話回線で、又はセルラ無線リンクを介して実装することができる。スイッチ２４はまた、この実施形態ではコントローラにインタフェース接続されて患者が一定の条件又はイベントを埋め込み型デバイスに信号で伝達できるように示されている。異なる実施形態では、スイッチ２４は、磁気的に、触覚的に、又はハンドヘルドコミュニケータによるなどのテレメトリを介して作動させることができる。コントローラは、スイッチ２４の作動を利用してＡＶＤＲモードペーシングの送出を制御するようにプログラムすることができる。
【００２２】
ペーシングチャネルは、電極に接続されたパルス発生器から構成され、一方、感知チャネルは、電極に接続された感知増幅器から構成される。図では、電極４０1から４０Nが示されており、ここでＮはある整数である。電極は、同じ又は異なるリードの上にあることができ、ＭＯＳスイッチマトリックス７０に電気的に接続される。スイッチマトリックス７０は、コントローラによって制御され、感知又はペーシングチャネルをそれぞれ構成するために、選択された電極を感知増幅器の入力又はパルス発生器の出力に切り替えるのに用いられる。デバイスは、適宜組み合わせて感知又はペーシングチャネルを形成することができるあらゆる数のパルス発生器、増幅器、及び電極を備えることができる。従って、デバイスは、運動シミュレーションの目的で単一部位又は複数部位心室ペーシング並びに従来のペーシングを送出することができる。１つ又はそれ以上のペーシングチャネルはまた、電気刺激を送出して交感神経及び／又は副交感神経を刺激するために、適切なリード配置及びパルスエネルギー／頻度設定によって構成することができる。例えば、刺激電極を有するリードは、当該神経を刺激して副交感活性を増大させるために迷走神経に近接して配置することができる。スイッチマトリックス７０はまた、利用可能な埋め込み電極のうち選択されたものを単極又は二極構成のいずれかで感知及び／又はペーシングチャネルに組み込み可能にする。二極感知又はペーシング構成とは、２つの電極が通常同じリード（例えば、二極リードのリング及びチップ電極、又は多極リードの２つの選択電極）上にある、２つの近接配置された電極間のペーシングパルスの電位又は出力の感知を意味する。単極感知又はペーシング構成は、電極による感知された電位又は出力されたペーシングパルスが、導電性デバイスハウジング又は別の離れた電極に対して基準にされる場所である。
【００２３】
デバイスはまた、ＡＶＤＲモードのペーシング及び／又は開始／停止を制御するのに用いるための１つ又はそれ以上の生理学的感知モダリティを含むことができる。加速度計２６は、コントローラが患者の身体活動の変化に応じてペーシング頻度に適応できるようにする。ＡＶＤＲモードペーシングを制御する目的で患者姿勢を検出するために、加速度計２６は、多軸加速度計とすることができる。インピーダンスセンサ２５は、速度適応ペーシングに用いるための分時換気及び／又はＡＶＤＲモードを制御するのに用いるための心拍出量を測定する電極で構成することができる。インピーダンスセンサ２５はまた、経肺インピーダンスの測定により肺浮腫を検出するように構成することができる。デバイスはまた、例えば、肺動脈の圧力を測定するのに用いることができる圧力センサを含むことができる。
【００２４】
２．心機能を改善するＡＶＤの低減
心臓による動脈系への血液の不十分なポンピングは、場合によっては「前方不全」と呼ばれ、「後方不全」とは、鬱血につながる肺及び全身静脈において結果として生じる血圧上昇を意味する。後方不全は、肺及び静脈系の血液がポンプ輸送できないときの前方不全からの当然の結果である。前方不全は、例えば、冠動脈疾患に起因する心室の収縮性障害によって、或いは、例えば、全身性高血圧又は弁機能不全に起因する後負荷の増大（すなわち、血液排出に抵抗する力）によって引き起こされる場合がある。この状況で心拍出量を増加させるように作用する１つの生理学的代償機構は、心室の拡張期充満圧を増加させ、これによって前負荷を増大させる（すなわち、拡張期終了時に心室が心室内の血液量によって引き伸ばされる程度）後方不全に起因するものである。前負荷の増大は、収縮期の１回拍出量を増大させ、これはフランク−スターリングの法則として知られる現象であり、これによって拡張期中の心筋線維延長の増大は、より大きな収縮力が収縮期中に発生する結果をもたらすことになる。すなわち、心不全は、この機構により少なくとも部分的に代償することができるが、肺及び／又は全身鬱血を犠牲にする可能性がある。
【００２５】
心室前負荷の増大による心不全の代償は、ある一定の範囲までの心拍出量の増大に効果があるに過ぎないが、これを超えて増大した前負荷は、実際には心拍出量を軽減する場合がある。図４は、一方が健常者について、他方がＨＦ患者についての２つの「スターリング」曲線の実施例を示すことでこの状況を例示しており、心拍出量と心室前負荷とを関係付けている。両曲線は、心拍出量が前負荷の増大に伴って増加する正の傾斜領域と、前負荷の更なる増大が心拍出量の減少を引き起こす負の傾斜領域とを示す。正常曲線上にＣで表記された点において、正常又は十分な心拍出量は、前負荷の特定の量から生じる。しかしながら、ＨＦ患者に対する同じ前負荷において、不十分な心拍出量は、ＨＦ曲線上の点Ａとして示す結果となる。この状況は、前負荷を増大させて、ＨＦ曲線上に点Ｂとして示す十分なレベルまで心拍出量を増加させることによって代償することができる。しかしながら、前負荷を更に幾らか増大させると、Ｄで表記されるスターリング曲線の負の傾斜領域に移動し、心拍出量の減少が生じる。これらスターリング曲線の負の傾斜領域において動作しているＨＦ患者は、過剰代償されていると考えられる可能性があり、このような患者は、臨床的血行動態検査によって識別することができる。これらの患者の心機能は、心室前負荷に対する心房収縮の寄与をＡＶＤＲペーシングで低下又は排除することによって改善することができる。
【００２６】
心室前負荷に対して心房の寄与が有害となる可能性がある別の状況は、アテローム硬化症から動脈硬化へ二次的に大動脈反射が生じる場合である。この状況では、心室はまた、前方流の利点がない状態で付加的な圧力が不必要に加えられる。これらの反射よって生じる付加的な圧力は、僅かな大きさのものではない（例えば、３〜１５ｍｍＨｇ）。ポンプとその負荷との間の機械インピーダンス不整合、正常な老化の結果、及び内皮疾患に対する遺伝子配列の問題は、高血圧及び心不全の前駆体として文献で十分に説明されている。反射の機序は、動脈負荷、より硬い大動脈の結果、及び動脈樹のキャパシタンスの低下を伴う。これらの大動脈反射は、例示的な患者に対して図５で示すように、短いＡＶ遅延を有する心室ペーシングによって有意に低減されることが分かった。図５では、大動脈圧ＡＯＰ、左心室圧ＬＶＰ、及び左心室圧力変化率ＬＶｄＰ／ｄｔの３つの圧力チャネルが示されている。患者は、ＡＯＰパルス信号の上部にＨで表記された「瘤」として明らかな大動脈反射を示す。ｄＰ／ｄｔ信号はまた、ＩＮＦで表記した主たる収縮期後に小さな瘤として反射の変曲点を明確に示している。短いＡＶＤを有するペーシングが点Ｐにおいて開始されると、ＡＯＰ及びｄＰ／ｄｔチャネルにおいて明らかな大動脈反射が、有意に低下するのが分かる。このような大動脈反射は無駄であり、これらを排除することは、出力にどのような損失も生じることなく、心室によって負荷が小さく、ポンピングがより効率的になる。また、ｄＰ／ｄｔの最大値は影響を受けない点に留意されたい。すなわち、この病態において、埋め込み型ペーシングデバイスは、血管硬化が識別された患者に治療的に介入して、不要な反射を排除するように短いＡＶＤを有するＡＶＤＲモードでのペーシングによって心室の負荷を低減することができる。
【００２７】
従って、高い拡張期充満圧で過度に代償された、或いは大動脈反射を有するように識別された患者は、ＡＶＤＲペーシングに対するポジティブレスポンダと見なすことができる。すなわち、これらの患者のＡＶＤＲペーシングは、増加した心拍出量及び／又は心ポンピング効率として示される心機能の改善をもたらす。ＡＶＤＲペーシングは、極めて短い又はゼロのＡＶ遅延を有するペーシングによって、或いは正常な洞調律の僅かに上のＶＶＩモードのペーシングによって実装された心室前負荷に対する心房寄与を低減又は排除する。しかしながら、二重腔ペーシングにおけるＡＶ解離は、肺浮腫及びいわゆる「ペースメーカー症候群」不安を引き起こす可能性があることは良く知られている。この付加的な鬱血の理由は、心房が閉鎖僧帽弁に対して収縮するときに肺への心房圧の逆流である。ＡＶ同期性を排除することによるＡＶＤＲペーシングは、同じリスクを有する可能性がある。しかしながら、良好なリンパ管を有する特定のＨＦ患者は、一部のＨＦ患者が高楔入圧にもかかわらず良好であるのとほぼ同様に、比較的このリスクに影響されない可能性がある。これらの患者では、ＡＶＤＲペーシングは、埋め込み型デバイスによって多少慢性的に送出することができる。他方、ＡＶ同期不全にあまり耐えられない患者では、ＡＶＤＲペーシング治療は、ある種のＡＶＤＲモードの閉鎖ループフィードバック制御で間欠的に送出することができる。このようなフィードバック制御は、肺うっ血検出のためのペーシングデバイスに組み込まれたセンサによって（例えば、胸部インピーダンス又は肺動脈圧を測定することによって）提供することができ、或いは、患者が、患者自身の自覚症状に応じてＡＶＤＲをオン又はオフにするように動作させる、患者動作によるハンドヘルドデバイス又は他のタイプのスイッチによって提供することができる。姿勢センサ制御も含めることができ、浮腫を生じる可能性が高い仰臥位に患者があると判断された時にＡＶＤＲモードが程度及び／又は頻度を低減するようにする。また、フィードバック制御を利用して、活動レベル、分時換気、又は内因性心拍数から決定される運動期間中のような心拍出量の増加が最も必要であると判断される時に、ＡＶＤＲモードの程度及び／又は頻度を増加させることができる。
【００２８】
３．運動をシミュレートするＡＶＤの低減
複数の臨床研究から、規則的な（例えば、２０分／日、週に３回）運動レジメに従うＨＦ及びＭＩ後の患者は、殆ど体を動かさない患者と比べて症状が改善されることが分かった。しかしながら、全てのＨＦ及びＭＩ後の患者が、その心臓病又は他の衰弱状態に起因して運動可能であるとは限らない。以下に説明するように、ペーシング治療は、心不全の発症の予防及び／又は心臓病の進行の減衰／好転をもたらすために、運動を模擬するように設計することができる。
【００２９】
心拍出量が増加した代謝要求を満たすのに不十分であるときには、身体は、とりわけ、心拍数、心筋収縮性、及び血液量を増加させる交感神経系の活動を増大させた状況に反応する。急性の場合には有益であるが、増大した交感神経活動の長期にわたる影響は有害であり、上述のような心室リモデリングにつながる。慢性心臓病の特徴は、交感神経活動に対して副交感神経活動の減衰レベルを有する異常な自律神経系の緊張である。しかしながら、心臓が、規則的運動で生じるような短期で周期的にストレスを受けると、その効果は、心筋機能及び自律神経系の緊張の両方に対して有益であり、副交感神経活動のレベルの増大につながる。運動の効果を模擬するために、ペーシング治療は、運動と同様のストレスを心臓に加えるように短期的に送出することができる。このようなペーシング治療は、本明細書ではシミュレート運動ペーシングと呼ばれる。シミュレート運動ペーシングは、一般に、２００６年１１月１３日に出願された同時係属の米国特許出願シリアル番号第１１／５５９，１３１号に記載されたように、相対的に不十分な心室収縮及び／又はある程度の房室同期不全をもたらすことによって心拍出量を一時的に損なうように心臓をペーシングすることを含むことができる。
【００３０】
シミュレート運動ペーシングを送出する１つの方法は、ＡＶＤＲモードを用いることである。上述のように、ＡＶＤを低減することにより、心室前負荷の量を減少させるＡＶ同期不全が生じる。ネガティブレスポンダでは、心室前負荷を低減することにより心拍出量が減少し、身体は、その運動に対する応答と同様にこの減少に反応することができる。低減ＡＶＤによる心室ペーシングはまた、相対的な非同期収縮を引き起こし、運動の効果を模擬するように心拍出量を減少させることができる。この効果の背景となる機序は、心室が、特定のペーシング部位に配置された電極を通して付与されたペーシングパルスによって収縮するように刺激されたときに、ペーシング部位から心筋を通して伝導により興奮が広がることである。これは正常な生理学的状況とは異なり、ＡＶ結節から心室への興奮の広がりが心室心筋全体の迅速な同期励起を可能にするプルキンエ線維で構成された心臓の特化伝導系を利用する。他方、ペーシングパルスから生じる興奮は、興奮がペーシング部位から残りの心筋に伝導されるより遅い速度に起因して、相対的に非同期の収縮をもたらす。ペーシング部位からより遠位に配置された心筋の領域もまた、内因性収縮と比較してペーシング部位に近接した領域よりも遅く興奮し、増大した機械的ストレスを受ける。この増大した領域ストレスは、運動に起因するストレスによって引き起こされるものと類似した心筋の細胞変化を誘起することができる。
【００３１】
上述のように、ＡＶＤＲペーシングは、運動の有益な効果を模擬する方法で心臓に送出することができる。しかしながら、慢性シミュレート運動ペーシングは、ＨＦ又はＭＩ後患者の心臓に過度にストレスを加える可能性があり、危険の恐れがある。これに応じて、通常は、シミュレート運動ペーシングは間欠的に送出することが好ましいことになる。従って、以下に説明するように、ペーシングデバイスは、ＡＶＤＲモードでの間欠的動作を引き起こす、ある定められた開始及び終了条件に応じて通常動作モードからＡＶＤＲモードに切り替えるように構成することができる。このような開始及び終了条件は、例えば、経過時間間隔に応答して、及び／又はデバイスにより検出可能な１つ又はそれ以上の他のタイプの条件に応答して、切り替えを指定するスケジュールを定めることができる。
【００３２】
４．通常及びＡＶＤＲモードの実装
通常動作モードからＡＶＤＲモードへの切り替えは、幾つかの方法で実装することができる。通常モードがペーシング治療の送出を含まない場合、ＡＶＤＲモードは、短いＡＶＤを有する心房トリガモードでの心室ペーシングの送出、又は内因性速度を上回る速度の非心房トリガモード（例えば、ＶＶＩ）での心室ペーシングの送出を含むことができる。通常モードが、指定ＡＶＤによる心房トリガペーシングを含む場合、ＡＶＤＲモードは、正常動作モード又はＶＶＩのような非心房トリガモードで用いるよりも短いＡＶＤを用いた心房トリガモードでの心室ペーシングを含む。ＡＶＤＲモードで用いられるＡＶＤを指定する目的のために、デバイスは、内因性房室間隔を測定してその指定割合としてＡＶＤを計算するように構成することができる。デバイスはまた、内因性洞調律を測定した後に、ＡＶＤＲモードでの非心房トリガ心室ペーシングに切り替えて幾分高い速度でペーシングを送出するように構成することができる。ＡＶＤＲモードでの非心房トリガペーシングはまた、ペーシング頻度が内因性拍動を回避しようと試みるようにして変更されるオーバードライブ・ペーシングモードで送出することができる。ある種のペーシング治療が通常動作モードで送出され、デバイスが異なるペーシング部位を備えた複数ペーシングチャネルを有するときには、ＡＶＤＲモードは、心室ペーシングを送出するために同じ又は異なるペーシングチャネルのいずれかの使用を含むことができる。ＡＶＤＲモードはまた、ある定められたスケジュールに応じたモードの動作中に、複数部位における心室ペーシング及び／又は異なるペーシング部位への切り替えを含むことができる。
【００３３】
５．ＡＶＤＲモードへの条件付き開始及び終了
デバイスは、ＡＶＤＲへの開始及び／又は終了を制御する上で１つ又はそれ以上の開始及び／又は終了条件を用いるように構成することができる。開始又は終了条件は、例えば、経過時間間隔（例えば、その日の指定された時間）、患者によるスイッチの作動（例えば、デバイスコントローラにインタフェース接続されたスイッチの磁気的に又は触覚的作動）、テレメトリを介して受け取ったコマンド、肺浮腫又は仰臥位のような条件の検出又は非検出、或いは指定された範囲内又は範囲外にある測定変数とすることができる。このような測定変数の実施例は、心拍数、活動レベル、分時換気、心拍出量、心音、及び血圧を含む。開始及び／又は終了条件はまた、複数の開始及び／又は終了条件が、互いに論理和演算又は論理積演算されて、複合開始又は開始条件が満たされるかどうかを判断する複合条件とすることができる。図６は、ＡＶＤＲモードへの開始及び終了を制御するためのデバイスコントローラにより実行可能な例示的なアルゴリズムを示す。この実施例では、開始条件の１つは、その日の指定された時間であり、その間に、他の開始条件が満たされた場合にはＡＶＤＲペーシングを送出することが望ましい。図示のように、デバイスのコントローラは、Ａ１からＡ６で表した幾つかの異なる状態を通って移行するようにプログラムされる。状態Ａ１において、デバイスは、その通常動作モードで動作する。状態Ａ２において、状態Ａ１で動作を続けている間に、デバイスは、経過時間間隔又はトリガ条件に基づいてＡＶＤＲモードに切り替えるべきかどうかを判断する。任意選択的に、デバイスはまた、状態Ａ３によって実装されるシミュレート運動モードに切り替える前に、１つ又はそれ以上の特定の開始条件についての試験を行うように構成することができる。ＡＶＤＲモードへの切り替え前に満足する必要がある開始条件の実施例は、指定された開始範囲内にある測定運動性レベル（ここで、運動性レベルは、例えば、心拍数、活動レベル、又は分時換気によって測定することができる）、心不整脈の非検出、心虚血の非検出、テレメトリ命令の受け取り、及びＡＶＤＲモードに切り替えることができるデバイスに組み込まれた磁気的又は触覚的に作動されるスイッチの患者による作動を含む。状態Ａ３において、デバイスは、１つ又はそれ以上の開始条件が満足されているかどうか確認して、そうでなければＡ１に戻る。適切な開始条件が満足された場合、デバイスは、状態Ａ４でＡＶＤＲモードに切り替える。ＡＶＤＲモードは、ＡＶＤＲペーシングを実施するのに必要な範囲まで通常動作モードに優先するが、通常動作モードで実行された特定の機能を継続可能にすることができる。或いは、ＡＶＤＲモードは、通常動作モードの特定の機能を組み込むと考えることができ、その機能は、必要に応じてＡＶＤＲペーシングを送出するように修正される。ＡＶＤＲモードで実行中、デバイスは、デバイスを通常動作モードに戻すようにする１つ又はそれ以上の終了条件を監視するように構成することができる。このような終了条件は、ＡＶＤＲモードに入る前に満足する必要がある開始条件と同じ又は異なるものとすることができる。状態Ａ５では、ＡＶＤＲモードで実行中に、デバイスは、測定運動レベルが指定された許容範囲外にある、測定心拍数が指定された許容範囲外にある、心不整脈が存在する、心虚血が存在する、テレメトリ命令を受け取った、及びＡＶＤＲペーシングの送出を停止するように患者によってデバイスに組み込まれた磁気的に又は触覚的作動スイッチの患者による作動など、１つ又はそれ以上の終了条件の発生を監視する。終了条件が生じた場合、デバイスは、状態Ａ１の通常動作モードに戻る。そうでなければ、デバイスは状態Ａ６に進み、ＡＶＤＲペーシングの規定の量及び／又は期間が送出されたかどうかを確認する。ＡＶＤＲペーシングの規定量又は期間が送出された場合、デバイスは状態Ａ１に戻り、通常動作モードを再開する。そうでなければ、デバイスは状態Ａ５にループバックして終了条件を監視する。
【００３４】
ＡＶＤＲモードに切り替えるための特定の開始及び終了条件の仕様は、送出されている特定の種類のＡＶＤＲペーシングに対する患者の応答に依存することになる。例えば、心機能が改善されるようなＡＶＤＲペーシングに対するポジティブ反応の場合には、開始条件は、ＡＶＤＲペーシングが連続的に送出されるように常に満足するよう仕様を定めることができ、或いはＡＶＤＲペーシングを定期的に送出する経過時間間隔とすることができる。開始条件はまた、ある指定された値を上回る測定運動レベルとすることができる。次いで、終了条件は、肺浮腫の検出、仰臥位の検出、及び／又はテレメトリを介して受け取ったＡＶＤＲペーシングを停止する命令の受け取り、或いはスイッチの作動とすることができる。運動をシミュレートするＡＶＤＲペーシングに対するネガティブ反応の場合には、開始条件は、経過時間間隔、ある指定された値を上回る測定心拍出量、及び／又はある指定された値を下回る測定運動レベルとすることができる。例えば、デバイスは、１日当たりの規定時間量（例えば、３０分）の間運動をシミュレートするＡＶＤＲペーシングを送出するようにプログラムすることができる。治療送出が開始される時間は、ランダム（ランダム時間に１日に１回）又は毎日の特定時間とし、或いは特定のイベント（例えば、患者が眠りにつくとき、患者が目を覚ましたとき、又は患者の運動レベルがある特定の閾値を下回ったとき）によってトリガすることができる。
【００３５】
６．例示的な実装スキーム
例示的な実施形態では、デバイスは、ＡＶＤ低減期間又はＡＶＤＲＰ（例えば、１５−６０分）と呼ばれるある指定時間期間にＡＶＤＲモードに周期的に（例えば、２４から７２時間毎に）切り換えるようにプログラムされる。デバイスが、その通常モード中にある種の治療（例えば、心臓再同期療法、リモデリング制御療法、又は徐脈に対して）を送出する場合、ＡＶＤＲモードは、通常モードで用いるよりも短いＡＶ遅延を有する心房トリガ心室ペーシング（例えば、ＶＤＤ又はＤＤＤ）として実装することができる。ペーシングが通常モードで送出されない場合、ＡＶＤＲモードは、指定された短いＡＶ遅延を有する心房トリガ心室ペーシングとして実装することができる。デバイスが、心房リード及び単一埋め込み心室リードを備えている場合、埋め込み心室部位は、ＡＶＤＲＰ全体に対して低減ＡＶ遅延でペーシングすることになる。デバイスが、複数心室部位（例えば、複数リードとして或いは１つ又は多極リードとして）において埋め込まれた電極を備えている場合、心室ペーシング部位の全て又は一部の選択サブセットは、ＡＶＤＲＰ中にペーシングすることができる。心室部位はまた、指定されたデューティサイクルに応じてＡＶＤＲＰ中に交替することができる。例えば、デバイスが、２つの心室部位において埋め込まれた電極を有する場合、ＡＶＤＲモードは、ＡＶＤＲＰ全体に対して部位の選択された１つに送出されたＡＶＤＲペーシング、ＡＶＤＲＰのある割合（例えば、５０％）に対して一方の部位に送出されて、ＡＶＤＲＰの残りの部分に対して他方の部位に切り替えられるＡＶＤＲペーシング、或いは全ＡＶＤＲＰ中に各ペーシングされたサイクルに対して両心室部位に（同時に或いは２つの部位間にオフセットして）に送出されたＡＶＤＲペーシングとして実装することができる。同様に、デバイスが、２つよりも多い心室リード又は２つよりも多い心室ペーシング部位（例えば、四極リード）を有する場合、ＡＶＤＲペーシングは、ＡＶＤＲＰ全体に対して単一選択部位に送出することができ、ＡＶＤＲペーシングは、ＡＶＤＲＰ中に各ペーシングサイクル（同時に又は指定オフセットで）に対して埋め込み部位の全てに送出することができ、或いは、ＡＶＤＲペーシングは、ＡＶＤＲＰ中に１つの心室部位から次の心室部位に交替することができる。例えば、４つの心室ペーシング部位がある場合、ＡＶＤＲペーシングは、ＡＶＤＲＰの最初の２５％に対して第１の部位に、ＡＶＤＲＰの次の２５％に対して第２の部位に、などで送出することができ、ここで、各部位がペーシングされる時間の割合は、均一に分配してもよく、或いは分配しなくてもよい。ＡＶＤＲモードへの周期的切り換えは、付随事象（例えば、ＭＩ又は心不全の代償不全）の直後に開始することができ、或いはデバイスは、ある一定の時間期間（例えば、ＭＩ後３０日）を自動的に待機して、モード切り替えを開始するようにプログラムすることができる。
【００３６】
７．他の実施形態
上述のように、ＡＶＤＲペーシングを用いて、非同期的心室収縮を意図的に引き起こすことによって運動をシミュレートすることができる。２００６年１１月１３日に出願された同時係属の米国特許出願シリアル番号第１１／５５９，１３１号に記載されるように、非同期的収縮はまた、異なる時間において異なる部位をペーシングして非効率的な方法で心臓を収縮させるようにするなどによって、他の方法で生成することができ、本明細書に記載された実施形態は、当該出願に記載された実施形態のいずれとも組み合わせることができる。同様に、一部の患者は、内因性非同期性を示し、従って、より協働収縮をもたらすある種のペーシング治療（例えば、心臓再同期療法）で治療することができ、シミュレート運動は、ある時間期間の間にこのようなペーシングを単にオフにすることによって生成することができる。このような患者に対しては、本明細書に記載された実施形態のいずれもが、ペーシングが停止されたモードにＡＶＤＲモードを置き換えることによって修正することができ、内因性収縮が生じることも認められる。
【００３７】
２００６年１１月１７日に出願された米国特許出願シリアル番号第１１／５６１，０４９号では、虚血になりやすいように識別された心筋領域が受けるストレスが、早期興奮ペーシングで機械的に負荷を付与又は除去される心筋虚血を治療するための方法及び装置を記載している。ＡＶＤＲモードのペーシングにおいて本明細書で記載された実施形態は、受攻心筋領域に負荷を付与又は除去するために、１１／５６１，０４９号に記載された実施形態のいずれとも組み合わせることができる。
【００３８】
本発明は、上述の具体的な実施形態と共に説明されてきた。これらの実施形態はまた、有利と考えられるあらゆる手法で組み合わせることができることは理解されたい。同様に、多くの代替形態、変形形態、及び修正形態が当業者には明らかになるであろう。他のこのような代替形態、変形形態、及び修正形態は、以下の添付の請求項の範囲内にあるものとする。
本発明に関連する好ましい態様として、以下のものをあげることができる。
[１]  ペーシングパルスを１つ又はそれ以上の心室部位に送出するための１つ又はそれ以上の心室ペーシングチャネルと、
通常動作又はＡＶ遅延低減（ＡＶＤＲ）モードのいずれかで前記デバイスを動作するようにプログラムされたコントローラと、
を備え、
前記ＡＶＤＲモードでは、前記コントローラが、前記通常動作モードと比較して前記心室の心房前負荷を低減したペーシングモードを用いて、前記１つ又はそれ以上の心室部位にペーシングを送出するようにプログラムされており、
前記コントローラが、間欠的に、１つ又はそれ以上の指定された開始条件に応じて前記通常動作モードから前記ＡＶＤＲモードに切り替え、１つ又はそれ以上の指定された終了条件に応じて前記ＡＶＤＲモードから前記通常動作モードに切り替えるようにプログラムされている、
ことを特徴とする心臓デバイス。
[２]  前記ＡＶＤＲモードが、患者の内因性心拍数よりも短い心室補充収縮間隔を有するＶＶＩペーシングモードを用いて、心室部位をペーシングすることを含む、
上記[１]に記載のデバイス。
[３]  前記ＡＶＤＲモードが、患者の内因性ＡＶ遅延間隔よりも短いＡＶ遅延間隔を有する心房トリガペーシングモードを用いて、心室部位をペーシングすることを含む、
上記[１]に記載のデバイス。
[４]  前記指定された開始又は終了条件の１つ又はそれ以上が、前記ＡＶＤＲモードへの周期的切り換えを引き起こす経過時間間隔である、
上記[１]から上記[３]のいずれかに記載のデバイス。
[５]  患者の運動レベルを測定する手段を更に備え、前記コントローラが、測定された運動レベルが指定範囲内にある場合にのみ前記ＡＶＤＲモードで動作するようにプログラムされる、
上記[１]から上記[４]のいずれかに記載のデバイス。
[６]  肺浮腫を検出する手段を更に備え、前記コントローラが、肺浮腫が検出されない場合にのみ前記ＡＶＤＲモードで動作するようにプログラムされる、
上記[１]から上記[５]のいずれかに記載のデバイス。
[７]  患者の姿勢を検出する手段を更に備え、前記コントローラが、前記患者が仰臥位にある場合にのみ前記ＡＶＤＲモードで動作しないようにプログラムされる、
上記[１]から上記[６]のいずれかに記載のデバイス。
[８]  肺動脈圧を測定する手段を更に備え、前記コントローラが、肺動脈圧が指定範囲内にある場合にのみ前記ＡＶＤＲモードで動作するようにプログラムされる、
上記[１]から上記[７]のいずれかに記載のデバイス。
[９]  前記指定された開始又は終了条件の１つ又はそれ以上が、テレメトリ又は患者操作によるスイッチを介して受け取った、前記ＡＶＤＲモードを開始又は該ＡＶＤＲモードを終了する命令である、
上記[１]から上記[８]のいずれかに記載のデバイス。
[１０]  前記指定された開始又は終了条件の１つ又はそれ以上が、指定範囲内又は範囲外にある測定心拍数である、
上記[１]から上記[８]のいずれかに記載のデバイス。
[１１]  前記指定された開始又は終了条件の１つ又はそれ以上が、指定範囲内又は範囲外にある測定心拍出量である、上記[１]から上記[８]のいずれかに記載のデバイス。
[１２]  前記指定された開始又は終了条件の１つ又はそれ以上が、指定範囲内又は範囲外にある測定血圧である、
上記[１]から上記[８]のいずれかに記載のデバイス。
[１３]  前記指定された開始又は終了条件の１つ又はそれ以上が、指定範囲内又は範囲外にある心音測定値である、
上記[１]から上記[８]のいずれかに記載のデバイス。
[１４]  前記指定された開始又は終了条件の１つ又はそれ以上が、複数の開始及び／又は終了条件が互いに論理和演算又は論理積演算されて、複合開始又は開始条件が満足されるかどうかを判断する複合条件である、
上記[１]から上記[１３]のいずれかに記載のデバイス。
[１５]  前記コントローラが、前記通常動作モードとは異なるペーシングチャネルを前記ＡＶＤＲモードにおいて用いるようにプログラムされる、
上記[１]から上記[１４]のいずれかに記載のデバイス。
[１６]  前記コントローラが、前記ＡＶＤＲモード中に、各ペーシングサイクルにおいて複数心室ペーシングチャネルを通じて同時に又は１つ又はそれ以上の指定オフセットでペーシングを送出するようにプログラムされる、
上記[１]から上記[１５]のいずれかに記載のデバイス。
[１７]  前記コントローラが、前記ＡＶＤＲモード中に、複数心室ペーシングチャネルを通じてペーシングを送出するようにプログラムされ、前記複数心室ペーシングチャネルが、規定スケジュールに応じて交替される、
上記[１]から上記[１５]のいずれかに記載のデバイス。
【図１】
0005397872.tif 000002
【図２】
0005397872.tif 000003
【図３】
0005397872.tif 000004
【図４】
0005397872.tif 000005
【図５】
0005397872.tif 000006
【図６】
0005397872.tif 000007