(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の体内に埋設され、心臓またはその周辺に埋設された少なくとも２個の除細動電極を含む除細動誘導系の除細動閾値エネルギー準位を決定するためのシステムであって、
心臓の電気的活性を感知するための感知手段と、
感知された心臓の該電気的活性に基づいて心臓の電気的事象を検出し、該電気的活性の受攻期を決定するための、該感知手段に接続された検出手段と、
心臓の電気的活性の受攻期間中に電気パルスを発生し、該除細動電極を介してその電気パルスを心臓に印加するための、該検出手段に接続されたパルス発生手段と、
該パルス発生手段によって発生かつ、印加された電気パルスのエネルギー準位を制御するための、該パルス発生手段に接続されたパルスエネルギー準位検出・選択手段と、
パルス発生手段によって印加された電気パルスのエネルギー準位を記憶するためのメモリー手段と、
前記除細動閾値エネルギー準位を判定する判定手段とを含み、
該パルス発生手段が、所定の初期エネルギーをもって最初の電気パルスを心臓に印加し、該エネルギー準位検出・選択手段の制御のもと、エネルギーを低減させながら、後続する電気パルスを続けて心臓に印加し、心臓に細動を誘発させたことを該検出手段が判定するまでこれを繰返し、前記判定手段が心臓に細動を誘発させたことを該検出手段が判定すると、心臓に細動を誘発させた電気パルスの直前の電気パルスのエネルギー準位に基づいて、前記除細動閾値エネルギー準位を判定することを特徴とするシステム。
【請求項２】
心臓の所定の電気的事象から所定期間だけ時間遅延した該受攻期の発生を決定するための、該検出手段および該パルス発生手段に接続された刻時手段をさらに含む請求項１記載のシステム。
【請求項３】
該パルス発生手段によって発生、印加された電気パルスのエネルギー準位を表示するための表示手段をさらに含む請求項１記載のシステム。
【請求項４】
歩調取り手段と、心臓またはその周辺に埋設された歩調取り電極とをさらに含む請求項１記載のシステム。
【請求項５】
該検出手段が心電図を検出し、該所定の電気的事象がＱＲＳ群であり、該受攻期が心電図のＴ波である請求項２記載のシステム。
【請求項６】
除細動誘導系の除細動閾値エネルギーを判定するためのシステムであって、
心臓またはその周辺に取り付けられた除細動電極と、
患者の心臓の電気的活性を感知して患者の心電図を判定する、心臓またはその周辺に取り付けられた感知電極手段と、
該心電図からの受攻期を判定するための手段と、
該受攻期間中にエネルギー準位が低減してゆくショックを該除細動電極を介して心臓に印加するための手段と、
該印加手段によって印加された該ショックが患者の心臓に心室細動を誘発させたかどうかを感知、判定するための手段と、
心室細動を誘発することができなかったショックのエネルギー準位のうちもっとも低いものであって、心室細動を誘発したショックのエネルギー準位よりもすぐ上のエネルギー準位を前記除細動閾値エネルギー準位の指標として記憶するための手段とを含むことを特徴とするシステム。
【請求項７】
患者の受攻期を判定するための該手段が、該心電図のＴ波の発生を該受攻期として判定する請求項６記載のシステム。
【請求項８】
患者の体内に埋設され、心臓またはその周辺に埋設された少なくとも２個の除細動電極を含む除細誘導系の除細動閾値エネルギー準位を判定するためのシステムであって、
心臓の電気的活性を感知するための感知手段と、
歩調取り手段および、歩調取り電気信号を心臓に印加するための、該歩調取り手段に接続された歩調取り電極と、
感知された心臓の該電気的活性に基づいて心臓の電気的事象を検出するための、該感知手段に接続された検出手段と、
心臓の電気的活性の受攻期間中に電気パルスを発生し、該除細動電極を介してその電気パルスを心臓に印加するための、該検出手段に接続されたパルス発生手段と、
該パルス発生手段によって発生、印加された電気パルスのエネルギー準位を制御するための、該パルス発生手段に接続されたパルスエネルギー準位検出・選択手段と、
パルス発生手段によって印加された電気パルスのエネルギー準位を記憶するためのメモリー手段と、
前記除細動閾値エネルギー準位を判定する判定手段とを含み、
該パルス発生手段が、所定の初期エネルギーをもって最初の電気パルスを心臓に印加し、該パルスエネルギー準位検出・選択手段の制御のもと、エネルギーを低減させながら、後続する電気パルスを続けて心臓に印加し、心臓に細動を誘発させたことを該検出手段が判定するまでこれを繰り返し、心臓に細動を誘発させたことを該検出手段が判定すると、前記判定手段が心臓に細動を誘発させた電気パルスの直前の、それよりもすぐ上の電気パルスのエネルギー準位に基づいて、前記除細動誘導系の除細動閾値エネルギーと判定することを特徴とするシステム。
【請求項９】
該歩調取り手段によって生じた所定の電気的事象から所定期間だけ時間遅延した該受攻期の発生を決定するための、該歩調取り手段および該パルス発生手段に接続された刻時手段をさらに含む請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
該パルス発生手段によって発生、印加された電気パルスのエネルギー準位を表示するための表示手段をさらに含む請求項８記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【背景技術】
本発明は、患者の心臓の細動を繰り返し誘発することなく、埋植性細動システムの中に放出される有効除細動エネルギーを決定するシステムに関する。
埋植による除細動の分野では、患者の心臓に除細動を施すために必要なエネルギー準位は、体内除細動誘導の形状および配置ならびに特定の患者の心臓の応答性によって異なるものである。患者の心臓を除細動するために必要な最低エネルギー準位を最高の精度をもって決定することが必要である。
【０００２】
埋植性システムの除細動閾値エネルギーを決定するある公知の方法は、患者の心臓の細動を誘発することである。いったん細動が起きると、心臓は、埋植された除細動誘導を介して除細動される。最初、除細動は比較的高いエネルギー準位をもって試行される。このエネルギー準位が心臓を除細動するならば、心臓は再び細動状態に置かれ、より低いエネルギー準位を有する除細動パルスが心臓に印加される。このエネルギー準位が心臓を除細動するならば、さらに低いエネルギー準位の除細動パルスをもって、心臓が除細動されなくなるまでこの過程を繰返す。閾値というものは実際には存在しないため、多くの場合には細動−除細動のエピソードを始めにうまくいった最低エネルギーにおいて繰り返し、そのエネルギーが首尾よく作用する見込みを推測する。最終的に、永続的に埋植される装置の除細動エネルギー準位は、医師の判断に依存しながらも、心臓を確実に除細動したエネルギー準位よりも高く設定される。
【０００３】
上述の方法の欠点は、システムの閾値を決定するためには、心臓の細動を繰返し誘発し、また、心臓を繰返し除細動しなければならないことである。
【０００４】
【発明の目的】
本発明の第一の目的は、患者の心臓の細動を繰り返し誘発することなく、埋植システムによって必要とされる最低除細動エネルギーを決定することにより、上述の問題を解消することである。
本発明のさらなる目的は、心臓の電気的活性を表す信号によって示される受攻期間中に心臓にショックを与えることにより、最低除細動エネルギーを判定することである。
【０００５】
【発明の構成】
本発明は、不整脈にはない心臓の脱分極（ＱＲＳ群）を感知し、所定期間後、受攻期が発生したときに心臓にショックを印加することにより、埋植システムによって患者の心臓を除細動するために必要な最低除細動エネルギーを判定するシステムおよび方法に関する。
【０００６】
【発明の作用】
具体的には、受攻期として知られるＴ波の期間に異なる強さのショックを心臓に印加する。あるいはまた、ＱＲＳ群の検出を行わずに受攻期の発生を決定するよう、心臓を歩調取りしてもよい。というよりもむしろ、心臓が歩調取りされるならば、その歩調取りを制御することにより、受攻期の発生が正確に予測されるのである。
【０００７】
十分な強さのショックは心室細動を誘発するが、強さをより高い範囲にまで増大すると、ショックは、心室細動をもはや生じさせない準位または強さにまで至ることになる。この高い範囲のうちもっとも低い強さであって、心臓を細動させることができない強さは、心臓を除細動するために必要な強さと相互に関連している。そのようなことから、本方法により、心臓を繰り返し細動させることを回避することができる。
【０００８】
上述およびその他の目的および利点は、添付の図面と関連して理解される以下の説明を参照することにより、いっそう明確に理解されるであろう。
【０００９】
【実施例】
まず図１を参照すると、除細動閾値決定システムが符号１０で示されている。このシステム１０は、患者の心臓１４またはその周辺に埋植され、心臓活性検出器１６に接続された感知電極１２を含む。「心臓またはその周辺」とは、患者の胸の皮下または外側を含むことを意味する。感知電極１２の配置は、心臓の電気的活性が正確に表れるかぎり、決定的なものではない。一例として、感知電極は歩調取り・感知用のチップ電極であってもよい。
【００１０】
心臓活性検出器１６は、例えば、電極１２で感知される信号の準位を増幅する増幅器を含む心電図検出器であってもよい。心臓活性検出器の目的は、心臓の電気的活性の受攻期の発生を決定することである。さらに２個の除細動電極１８および２０を心臓またはその周辺に埋植し、パルス発生器２２に接続している。パルス発生器２２は、刻時回路２４を介して心臓活性検出器１６に接続されている。
【００１１】
心臓状態検出器２６を心臓活性検出器１６に接続し、心臓の機能状態をモニターする。パルス・エネルギー準位検出器２８をパルス発生器２２に接続し、心臓に印加されるショックのエネルギーの準位を選択する。パルス・エネルギー準位検出器２８の数値は、表示装置３０上で視覚的にモニターし、メモリー３１に記憶させることができる。これらはいずれも検出器２８に接続されている。また、図示するように、心臓状態検出器２６が細動を検出する機能を観察者がなすこともできる。
【００１２】
例えば患者の心臓にひとりでには適正に機能できないという理由から、本発明による手順の間に心臓を歩調取りしなければならないことがしばしばある。そのような患者に対処するため、本発明は歩調取り回路２９を用いている。歩調取り回路２９は、刻時回路２４と、歩調取り・感知電極として作用する電極１２とに接続されている。それに加え、セレクター２５を設けて、歩調取り回路２９を利用者の意のままに作動させることを可能にしている。この構成では、受攻期の発生は、心臓活性検出器１６を用いることなく、歩調取り回路２９から刻時回路２４を介して直接判定される。
【００１３】
システム１０は次のように作動する。心臓が不整脈にはない場合には、心臓１４の電気的活性は電極１２を介して検出器１６によって感知される。検出器１６は、心臓の脱分極、すなわちＱＲＳ群を感知し、これが刻時回路２４を起動する。刻時回路２４は、検出器１６によって起動されると、所定期間の時間遅延の後、パルス発生器２２を起動して電極１８と２０との間で心臓１４にショックを印加する。刻時回路２４の時間遅延は、ＱＲＳ群の発生とＴ波に相当する受攻期との間の時間差に相当する。
【００１４】
あるいはまた、心臓が歩調取りを必要とする場合には、歩調取り回路２９は電極１２を介して心臓を歩調取りし、刻時回路２４は歩調取り回路２９によって起動されて、パルス発生器２２によって心臓に印加されるショックを制御する。
次に、図１，図２および図３を参照しながらシステム１０の作動をより詳細に説明する。心臓が不整脈にはない場合、ステップ３２において、心臓活性検出器１６は心臓１４の電気的活性を感知する。ステップ３４においてＱＲＳ群の発生がいったん検出器１６によって検出されると、刻時回路２４が起動されて、心臓にショックを与えるまでの所定の時間遅延をステップ３６で設定する。図示するように、歩調取りを必要とする心臓の場合は、ステップ３２および３４に代ってステツプ３５が入る。時間遅延が終了すると、パルス発生器２２が刻時回路２４によって起動され、ステップ３８において、Ｔ波の発生時に電極１８および２０を介して心臓にショックを印加する。
【００１５】
まず、図３に示すように、心臓に印加されるショックのエネルギー準位Ｅ１は、細動を誘発しそうにない、比較的高いものである。ステップ３９で、このエネルギー準位はメモリー３１に記憶され、そして／あるいは、表示装置３０に表示される。そしてステップ４０で心臓状態検出器２６が検出器１６からの信号を判読して、心臓がパルス発生器２２からのショックによって細動状態に置かれているかどうかをステップ４２で決定する。心臓が細動状態になければ、パルス発生器によって印加される次のショックは、ステップ４４において、パルス・エネルギー準位検出器・セレクター２８により、より低いエネルギー準位、例えばＥ２にまで低減される。その後は、心臓が細動状態に置かれるまでステップ３４〜４２が繰返される。通常、ショックエネルギー準位の増分は５ジュール程度であり、ショックは、頂部を切り取った形の指数関数を示す、単相型または二相型の波形の電気パルスである。
【００１６】
Ｅ４によって示すようにいったん心臓が細動状態に置かれると、ステップ４６において、メモリー３１に記憶された先のエネルギー準位Ｅ３が表示装置３０上に表示される。エネルギー準位Ｅ３は、特定の誘導形状についての閾値除細動準位に相当する。そして、十分なエネルギー準位を有する除細動パルスを電極１８および２０を介して印加することにより、心臓が除細動される。
【００１７】
【発明の効果】
上述のシステムにより、新たな除細動システムを埋植する際に患者が細動状態に置かれる回数が減少する。その結果、患者にとっての不必要な危険および損傷を回避することができる。
例えば心臓活性検出器１６の機能と心臓状態検出器２６の機能とを一つの装置に組み込むなどの変型は、本発明の範囲および制振の範囲内にあると考慮される。それに加え、本発明によるシステムを用いて、２個を越えるいかなる型の除細動電極、例えばパッチ型、コップ型およびカテーテル型の電極を有する誘導構造の閾値除細動エネルギーを決定することができる。
【００１８】
上記の説明は例示のためのものに過ぎず、請求項によって述べたことを除き、本発明をいかなる方法においても限定することを意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】特定の除細動装置が埋植されている特定の患者についての閾値除細動エネルギーを決定するための本発明によるシステムを示す略ブロック図である。
【図２】特定の患者にとって必要とされる除細動エネルギーを決定するための本発明による段階を示すブロック図である。
【図３】印加されたエネルギー準位と閾値除細動との関係を示す図である。
【図１】
0003592340.tif 000002
【図２】
0003592340.tif 000003
【図３】
0003592340.tif 000004