(57)【要約】  局所信号特徴のタイミングと非局所心臓信号特徴のタイミングの時間的関係に基づいてペーシングタイミング間隔を決定するためのシステム及び方法が記載される。装置は、心臓に電気的に接続されると共に、局所心臓信号及び非局所心臓信号を感知すべく構成された複数の植込み型電極を含む。第一及び第二の電極対に接続された感知回路は、第一の電極対を通じて局所心臓信号を感知し、第二の電極対を通じて非局所心臓信号を感知する。検出回路は、心腔の活性化と関連付けられた局所信号の特徴の検出、及び心腔の活性化と関連付けられた非局所信号の特徴の検出に使用される。制御プロセッサは、局所信号特徴のタイミングと非局所信号特徴のタイミングの時間的関係に基づいて１つ以上のペーシングパルス供給のタイミングを調整する。
2009542331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
身体植込み型電極を使用して、少なくとも１つの局所心臓電気信号及び少なくとも１つの非局所心臓電気信号感知し、
心腔の活性化に対応する局所信号特徴を感知し、
心腔の活性化に対応する非局所信号特徴を感知し、
前記局所信号特徴のタイミングと前記非局所信号特徴のタイミングとの時間的関係に基づいて１つ以上のペーシングパルスの供給タイミングを調整する、
ことを含むペーシング治療供給方法。
【請求項２】
前記局所信号を感知することは、一つの心周期中に前記局所信号を感知することを含み、
前記非局所信号を感知することは、一つの心周期中に前記非局所信号を感知することを含み、
前記ペーシングパルスの供給タイミングを調整することは、一つの心周期中に前記ペーシングパルスの供給タイミングを調整することを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ペーシングパルスの供給タイミングを調整することは、局所特徴タイミングと非局所特徴タイミングの時間的関係に基づいて房室遅延を決定することを含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記局所心臓信号を感知することは、局所心房部位から感知することを含み、
前記局所信号特徴を感知することは、局所Ｐ波を感知することを含み、
前記非局所信号特徴を感知することは、非局所Ｐ波を感知することを含み、
前記ペーシングパルスの供給タイミングを調整することは、前記局所Ｐ波と前記非局所Ｐ波の時間的関係に基づいて房室遅延を決定することを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記局所心臓信号を感知することは、局所心房部位から感知することを含み、
前記局所信号特徴を感知することは、局所Ｐ波を感知することを含み、
前記非局所信号特徴を感知することは、非局所Ｐ波を感知することを含み、
前記ペーシングパルスの供給タイミングを調整することは、
前記局所Ｐ波の前記検出に基づいて房室遅延を開始し、
前記非局所Ｐ波の前記検出に基づいて房室遅延を終了する、
ことを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記ペーシングパルスの供給タイミングを調整することは、
前記非局所特徴が検出された場合にペーシングパルスの供給をトリガし、
前記非局所特徴が検出されない場合に、前記局所特徴に基づいて前記ペーシングパルスの供給をトリガする、
ことを含む請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記非局所特徴が検出された場合に前記ペーシングパルスの供給をトリガすることは、非局所Ｐ波が検出された場合に心房ペーシングパルスの供給をトリガすることを含み、
前記ペーシングパルスの供給をトリガすることは、局所Ｐ波に基づいて前記心房ペーシングパルスの供給をトリガすることを含む、
請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記非局所特徴が検出された場合に前記ペーシングパルスの供給をトリガすることは、非局所ＱＲＳ群が検出された場合に心室ペーシングパルスの供給をトリガすることを含み、
前記局所特徴に基づいて前記ペーシングパルスの供給をトリガすることは、前記非局所ＱＲＳ群が検出されない場合に局所ＱＲＳ群に基づいて前記心室ペーシングパルスの供給をトリガすることを含む、
請求項６記載の方法。
【請求項９】
心臓に電気的に接続された複数の植込み型電極であって、前記複数の植込み型電極の少なくとも第一の対は局所心臓信号を感知すべく構成され、前記複数の植込み型電極の少なくとも第二の対は非局所心臓信号を感知すべく構成された複数の植込み型電極と、
前記第一及び第二の電極対に接続されると共に、前記第一の電極対を通じて局所心臓信号を感知し、前記第二の電極対を通じて非局所心臓信号を感知すべく構成された感知回路と、
心腔の活性化と関連付けられた前記局所信号の特徴を検出し、心腔の活性化と関連付けられた前記非局所信号の特徴を検出すべく構成された検出回路と、
前記局所信号特徴のタイミングと前記非局所信号特徴のタイミングの時間的関係に基づいて１つ以上のペーシングパルス供給のタイミングを調整すべく構成された制御プロセッサと、
を含む植込み型心臓律動管理装置。
【請求項１０】
前記第二の電極対のうち少なくとも１つの電極はリング電極を含む請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記第二の電極対のうち少なくとも１つの電極は細動除去コイルを含む請求項９記載の装置。
【請求項１２】
前記第二の電極対のうち少なくとも１つの電極は、皮下の非胸腔内電極を含む請求項９記載の装置。
【請求項１３】
前記局所信号特徴は局所Ｐ波を含み、
前記非局所信号特徴は非局所Ｐ波を含み、
前記制御プロセッサは、前記局所Ｐ波のタイミングと前記非局所Ｐ波のタイミングの時間的関係に基づいて房室遅延を決定すべく構成され、前記房室遅延は１つ以上のペーシングパルス供給のタイミングを調整すべく使用される、
請求項９記載の装置。
【請求項１４】
前記制御プロセッサは、前記局所Ｐ波の開始、終了又はピークのタイミングと、前記非局所Ｐ波の開始、終了又はピークのタイミングとの時間的関係に基づいて房室遅延を決定すべく構成される請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記制御プロセッサは、前記非局所信号特徴が検出される場合に、前記非局所信号特徴の前記タイミングに基づいてペーシングをトリガし、前記非局所信号特徴が検出されない場合、前記局所信号特徴の前記タイミングに基づいてペーシングをトリガすべく構成される請求項９記載の装置。
【請求項１６】
前記ペーシングパルスを供給することは、房室同期ペーシング治療を供給することを含む請求項９記載の装置。
【請求項１７】
前記ペーシングパルスを供給することは、徐脈ペーシング治療を供給することを含む請求項９記載の装置。
【請求項１８】
前記ペーシングパルスを供給することは、再同期ペーシング治療を供給することを含む請求項９記載の装置。
【請求項１９】
局所心臓信号を感知すべく構成された第一の対の身体植込み型電極と、
非局所心臓信号を感知すべく構成された第二の対の身体植込み型電極と、
心室の活性化と関連する前記局所信号の特徴を検出するための手段と、
心室の活性化と関連する前記非局所信号の特徴を検出するための手段と、
前記局所特徴のタイミングと前記非局所特徴のタイミングの時間的関係に基づいて１つ以上のペーシングパルス供給のタイミングを調整するための手段と、
を含む、ペーシング治療供給システム。
【請求項２０】
前記時間的関係に基づいて房室遅延を決定するための手段を更に含む請求項１９記載のシステム。
【請求項２１】
前記局所信号特徴のタイミングと前記非局所信号特徴のタイミングの時間的関係に基づいて、トリガされたペーシングを実施するための手段を更に含む請求項１９記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は心臓ペーシング治療に関し、より詳しくは、心臓信号の局所（ローカル）感知及び非局所（ノンローカル）感知に基づいてペーシングパルスの供給タイミングを調整する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
健康な心臓は、規則的で同期された収縮を行う。通常、心臓の律動的な収縮は、右心房上部に位置する特殊な細胞のグループである洞房（ＳＡ）ノードによって開始される。ＳＡノードは、通常毎分６０〜１００心拍を開始する心臓の正常なペースメーカーである。ＳＡノードが心臓を正常にペーシングしているとき、心臓は正常洞調律にあると言う。
【０００３】
心拍リズムが不規則であったり、心拍数が過度に遅かったり速かったりする場合、心不整脈が生じる。不整脈発作時には心臓のポンプ作用が損なわれ、末梢組織への血流が不十分となることがある。心不整脈は、心筋梗塞、感染、又は収縮を調整する電気的インパルスの発生及び同期を行う心臓能力の低下に起因する組織損傷を含む多数の病因を有する。
【０００４】
徐脈は、心拍リズムが過度に遅い場合に発生する。この状態は、例えば洞機能不全症候群と呼ばれるＳＡノードの機能低下によって、あるいは心房及び心室間の電気的インパルスの伝搬遅延又は伝搬妨害によって生じることがある。徐脈により、心拍数が過度に遅くなり十分な循環が維持されなくなる。
【０００５】
心拍数が過度に速い場合、この状態は頻拍と呼ばれる。頻拍の原因は心房又は心室のいずれかに存在することがある。心臓の心房に生じる頻拍は、例えば心房細動及び心房粗動を含む。いずれの状態も心房の急速な収縮を特徴とする。心房の急速な収縮は、血行力学的に非能率的であるだけでなく、心拍数に悪影響を及ぼすことがある。
【０００６】
心室頻拍は、例えば心室の心筋中で電気的活性が正常洞調律よりも速いレートで起こると発生する。心室頻拍は、急速に縮退して心室細動となることがある。心室細動は、心室組織内の極めて急速な、一貫性のない電気的活性によって表される状態である。心室組織の急速且つ不安定な励起は、同期収縮を阻害し、効果的に身体に血液をポンプする心臓能力を損なう。数分以内に心臓が洞調律に復帰しなければ、致命的な状態に陥る。
【０００７】
植込み型心臓律動管理システムは、重篤な不整脈の患者の他、うっ血性心不全などの症状を呈する患者に対し有効な治療法として使用されてきた。上記システムは、一般的に心臓の１つ以上の内表面及び／又は外表面からの信号を感知するための１つ以上のリード及び回路を含む。更に、上記システムは、心臓の１つ以上の内表面及び／又は外表面で心臓組織に適用される電気的パルスを発生するための回路を含む。例えば、患者の心臓内へ延出するリードは、心臓の電気信号を感知すると共に不整脈を治療するための各種治療に応じて心臓にパルスを供給するために、心筋と接触する電極に接続される。
【０００８】
ある植込み型心臓律動管理システムは、ペーシング用及び細動除去用の電極を含み得る１つ以上の心内膜リードを含む。上記植込み型心臓律動管理（ＣＲＭ）システムは、身体の血行力学的要件を支持するに足る間隔で心臓に低エネルギーペーシングパルスを供給することが可能である。更に、ＣＲＭシステムは、心臓に高エネルギー細動除去ショックを供給することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
心臓ペーシング治療は、種々の心腔に供給されるペーシングパルス間のペーシングタイミング間隔を使用することを含む。心臓機能の最適な改良を達成するために、上記及び他のタイミング間隔の適切な仕様が望まれている。上記理由及び本明細書を読むことで当業者には明白となる、以下に記載される他の理由により、心臓ペーシング治療のタイミング間隔を決定するための方法及びシステムのための技術が求められている。本発明は上記及びその他の要求を満たす。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、局所心臓信号特徴のタイミングと非局所心臓信号特徴のタイミングの時間的関係に基づいてペーシングタイミング間隔を決定するためのシステム及び方法に関する。一実施形態は、ペーシング治療を供給するための方法に関する。身体植込み型電極を使用して、少なくとも１つの局所心臓電気信号及び少なくとも１つの非局所心臓電気信号が感知される。上記方法は、心腔の活性化に対応する局所信号特徴を感知すること、及び心腔の活性化に対応する非局所信号特徴を感知することを含む。１つ以上のペーシングパルスの供給は、局所信号特徴のタイミングと非局所信号特徴のタイミングとの時間的関係に基づく。
【００１１】
ある実施態様は、心拍毎にペーシングタイミング間隔を決定することを含む。上記実施態様では、局所信号を感知すること及び非局所信号を感知することは、一つの心周期中にこれらの信号を感知することを含む。当該心周期へのペーシングパルスの供給は、局所信号特徴のタイミングと非局所信号特徴のタイミングとの時間的関係に基づく。
【００１２】
本発明の一態様によれば、ペーシングパルス供給のタイミングを調整することは、局所特徴タイミングと非局所特徴タイミングとの時間的関係に基づいて房室遅延を決定することを含む。一実施態様において、局所心臓信号は局所心房部位から感知される。局所Ｐ波は局所信号から検出され、非局所Ｐ波は非局所信号から検出される。局所Ｐ波と非局所Ｐ波の時間的関係に基づいてペーシングパルスの供給タイミングが調整される。
【００１３】
別の実施態様では、局所心臓信号は局所心房部位から感知される。局所Ｐ波は局所信号から検出され、非局所Ｐ波は非局所信号から検出される。ペーシングパルスの供給タイミングを調整することは、局所Ｐ波の検出に基づいて房室遅延を開始し、非局所Ｐ波の検出に基づいて房室遅延を終了することを含む。
【００１４】
本発明の各種の実施態様は、トリガペーシングを供給することを含む。ペーシングは単一の心腔又は対側心腔に対しトリガされてもよい。例えば、非局所特徴が検出された場合、ペーシングパルスの供給は非局所特徴のタイミングに基づいてトリガされてもよい。非局所特徴が検出されない場合、ペーシングパルスは局所特徴のタイミングに基づいてトリガされてもよい。具体的には、心房ペーシングでは非局所Ｐ波が検出された場合、非局所Ｐ波のタイミングに基づいて１つ以上の心房に対しペーシングがトリガされてもよい。非局所Ｐ波が検出されない場合、局所Ｐ波のタイミングに基づいてペーシングがトリガされてもよい。心室ペーシングにおいては、非局所ＱＲＳ群が検出された場合、非局所ＱＲＳ群のタイミングに基づいて１つ以上の心室に対しペーシングがトリガされてもよい。非局所ＱＲＳ群が検出されない場合、局所ＱＲＳ群のタイミングに基づいてペーシングがトリガされてもよい。
【００１５】
本発明の別の実施形態は、植込み型心臓律動管理装置に関する。植込み型装置は、心臓に電気的に接続された複数の植込み型電極を含む。複数の電極の少なくとも第一の対は局所心臓信号を感知すべく構成される。複数の電極の少なくとも第二の対は非局所心臓信号を感知すべく構成される。感知回路は、第一及び第二の電極対に接続されると共に、第一の電極対を通じて局所心臓信号を感知し、第二の電極対を通じて非局所心臓信号を感知すべく構成される。検出回路は、心腔の活性化と関連付けられた局所信号特徴を検出し、心腔の活性化と関連付けられた非局所信号特徴を検出すべく構成される。制御プロセッサは、局所信号特徴のタイミングと非局所信号特徴のタイミングの時間的関係に基づいて１つ以上のペーシングパルスの供給タイミングを調整する。
【００１６】
例えば、第二の電極対の少なくとも１つの電極はリング電極、細動除去コイル又は皮下の非胸腔内電極を含んでもよい。
【００１７】
本発明の一態様によれば、局所信号特徴は局所Ｐ波を含み、非局所信号特徴は非局所Ｐ波を含む。制御プロセッサは局所Ｐ波のタイミングと非局所Ｐ波のタイミングの時間的関係に基づいて房室遅延を決定すべく構成される。房室遅延は１つ以上のペーシングパルスの供給タイミングを調整すべく使用される。各種態様によれば、制御プロセッサは、局所Ｐ波の開始、終了又はピークのタイミングと、非局所Ｐ波の開始、終了又はピークのタイミングとの時間的関係に基づいて房室遅延を決定すべく構成することができる。
【００１８】
本発明の一態様によれば、制御プロセッサは、非局所信号特徴が検出された場合に非局所信号特徴のタイミングに基づいてペーシングをトリガし、非局所信号特徴が検出されない場合に局所信号特徴のタイミングに基づいてペーシングをトリガすべく構成される。
【００１９】
ペーシングパルスは徐脈ペーシング治療、房室ペーシング治療及び／又は再同期ペーシング治療の一部として供給されてもよい。
【００２０】
本発明の前述の概要は、本発明の各実施形態又は各実施態様の説明を意図するものではない。添付の図面に関連する以下の詳細な説明及び特許請求の範囲を参照することにより、本発明の利点及び達成点が明らかになって理解され、本発明がより完全に理解されるであろう。
【００２１】
本発明は種々の変更物や代わりの形態を生じうるが、本発明の詳細を図面に例として示し、以下に詳細に説明する。しかし、本発明を、記載する特定の実施形態に限定する意図はないことが理解されよう。反対に、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義された本発明の範囲内に入る変更物、同等物及び代替物を全て含むように意図される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
例示する実施形態の下記の説明では、本明細書の一部を形成する添付の図面を参照する。これらの図面には、本発明を実施することのできる各種実施形態が例示されている。なお、他の実施形態を用いてもよく、構造上及び機能上の変更が本発明の趣旨を逸脱しない範囲で可能であることが理解されよう。
【００２３】
本発明に従ったシステム、装置又は方法は、以下に記載される特徴、構造、方法又は組合せの１つ以上を含むことができる。例えば、装置又はシステムは以下に記載される有利な特徴及び／又はプロセスの１つ以上を含めて実施されてもよい。上記装置又はシステムは、本明細書中に記載される全ての特徴を含む必要はなく、有用な構造及び／又は機能を提供する選択された特徴を含めて実施できることが意図されている。上記装置又はシステムは各種治療機能又は診断機能を提供すべく実施できる。
【００２４】
心臓の機械的収縮は、心臓組織を通って移動する電気的脱分極波によりトリガされる。健康な心臓においては、心周期毎の脱分極波は洞房結節で開始され、心腔の同期収縮を生じるべく特殊なファイバを通じて心腔へ移動する。疾病、心筋梗塞による損傷、及び／又は他の劣化のために、脱分極波面の伝導に関連する経路及び／又は組織の機能が低下することがある。
【００２５】
ペースメーカーは電気的ペーシングパルスを心臓に供給して、同期された、且つ同時に代謝要求を満たすに足るレートでの心腔の収縮を行う。ペーシング治療は、一つの心周期中に種々のイベント間でタイミング間隔を実施することを含む。タイミング間隔は心腔収縮速度及び／又は心腔収縮間の同期性を制御すべく使用できる。例えば、固有心拍数が過度に遅い患者では、ペーシングによって、患者の代謝要件を満たす血流を提供しうるレートでの心臓収縮を支援する。うっ血性心不全（ＣＨＦ）を罹患する患者では、心腔の収縮が心機能を向上させる時限シーケンスで行われることを保証すべく心臓ペーシングを使用できる。
【００２６】
一般的に、ペースメーカーは、心筋と電気的に接触すると共に局所心臓電気信号を感知する複数の心臓電極を含む。これら電極は内在的な心臓脱分極イベント又は誘発された心臓脱分極イベントと関連付けられた心臓信号などの心臓電気信号を感知すべく使用される。感知された心臓イベントに基づいたタイミング間隔で心臓を刺激するペースメーカーは、正常な心臓の生理学的作用をより忠実に模倣（シミュレート）する心周期を発生することが可能である。
【００２７】
心臓電気信号は、心臓の脱分極状態に関する情報を提供する。心臓信号の局所感知は、心臓の心筋と接触する電極によって実現できる。心筋組織と接触した電極を使用する局所感知は、電極の部位に密接して存在する活性化信号を最も強力に代表する信号を発生する。心臓信号の非局所感知は、心筋に電気的に接続され、且つ心筋とは直接接触しない電極によって実現できる。感知された非局所心臓活性化信号は、心臓収縮と関連付けられて心臓内に生じる多数の活性化信号の重畳信号であることが有効である。
【００２８】
植込み型ペースメーカーでは、従来は、心筋と直接接触すべく構成される先端電極が、局所感知において使用されていた。非局所感知は、経静脈電極、心内膜電極及び心外膜電極（胸腔内電極）、及び／又は缶（ｃａｎ）電極、ヘッダ電極及び不関電極を含む皮下の非胸腔内電極、及び皮下アレイ又はリード電極（非胸腔内電極）を含む植込み型ペースメーカー又は細動除去器の各種電極対によって実施できる。非局所感知に適した電極対としては、例えばＲＶリング電極からＲＶコイル電極、ＲＶリング電極からＳＶＣコイル電極、ＲＶリング電極からＲＡリング電極が挙げられる。また、２つの缶電極間、缶電極と不関電極の間、あるいは缶電極又は不関電極とリング電極又はコイル電極の間で感知を行うことを含む。本明細書中で使用される電極対は少なくとも２つの電極を指し、対の電極の各々は、感知に使用される多数の電極及び／又は多数の電極要素を含むことができる。
【００２９】
ある状況において、非局所感知用に構成されたリング電極、コイル電極又は他の電極の特定の配置により、電極が心筋と直接接触する構成としてもよい。上記状況において、意図されていない局所感知は心臓波形形態学より明白であり、本発明の実施形態に従った非局所感知を通じてペーシングパラメータ決定と関連する電極の使用を回避することができる。
【００３０】
本発明の実施形態は、局所心臓部位及び非局所心臓部位から感知された信号に基づいて１つ以上のペーシングパルスの供給タイミングを調整するためのシステム及び方法に関する。図１Ａのフローチャートは、本発明の実施形態に従ってペーシングタイミングを決定する方法を示している。少なくとも１つの局所心臓信号が少なくとも１つの局所心臓部位から感知される（１１０）。少なくとも１つの非局所心臓信号が少なくとも１つの非局所部位から感知される（１１５）。心腔の活性化と関連付けられた局所信号の特徴のタイミングと、心腔の活性化と関連付けられた非局所信号の特徴のタイミングとの時間的関係が決定される（１２０）。時間的関係に基づいてペーシングが供給される（１２５）。
【００３１】
ある実施態様によれば、局所信号特徴及び非局所信号特徴が検出され、局所特徴と非局所特徴の時間間隔として時間的関係が決定される。図１Ｂのフローチャートは、各種の実施形態に従って局所信号特徴と非局所信号特徴の時間間隔に基づいて房室遅延などのペーシング間隔を決定する方法を示す。局所心臓信号及び非局所心臓信号が感知される（１４１）。心腔の活性化と関連付けられた非局所信号の特徴が検出される（１４３）。心腔の活性化と関連付けられた局所信号の特徴が検出される（１４５）。非局所信号特徴のタイミングと検出された局所信号特徴のタイミングの間隔が決定される（１４７）。非局所信号特徴と局所信号特徴の間隔に基づいてペーシング間隔が決定される（１４９）。
【００３２】
ある実施態様では、局所信号及び非局所信号が感知され、非局所信号特徴又は局所信号特徴のいずれかの検出に基づいてペーシングがトリガされる。例えば、非局所特徴を検出することで、１つ以上の心腔に対するペーシングがトリガされてもよい。非局所特徴と比べて確実に検出可能な局所信号の特徴は、非局所信号特徴の検出が行われない状態においてペーシングトリガすべく使用できる。一例において、局所信号及び非局所信号の感知が採用されても、心臓信号の１つの特徴のみが検出され、ペーシングをトリガすべく使用される。
【００３３】
局所信号及び非局所信号の感知に依存してペーシングをトリガすることに関する実施形態が、図１Ｃのフローチャートに示される。局所信号及び非局所信号が感知される（１５１）。心腔の活性化と関連付けられた非局所信号特徴の検出（１５３）により、ペーシングパルスの供給がトリガされる（１５７）。この実施形態で、心腔の活性化と関連付けられた非局所信号特徴が、心腔の活性化と関連付けられた局所信号特徴よりも先に発生する。非局所特徴が検出されず（１５３）、局所特徴が検出された場合（１５４）、システムは活性化が発生したが非局所特徴が検出されなかった（１５５）と判断する。検出された局所信号特徴に基づいてペーシングがトリガされる（１５６）。局所信号又は非局所信号から活性化が検出されない場合、バックアップペースを供給することができる（１５９）。
【００３４】
各種の実施態様において、房室タイミング間隔、心房間タイミング間隔及び／又は心室間タイミング間隔などのペーシングタイミング間隔に基づいて、１つ以上のペーシングパルスの供給タイミングが調整されてもよい。房室ペーシング遅延は、心房の感知又はペーシングイベントと心室ペーシングとの間のタイミング間隔である。心房イベントは右心房イベント又は左心房イベントとすることができ、心室のペースは右心室ペース又は左心室ペースとすることができる。心房間のペーシング遅延は、一方の心房で感知又はペーシングされるイベントと、他方の心房に供給されるペーシングとのタイミング間隔である。心室間のペーシング遅延は、一方の心室で感知又はペーシングされるイベントと、他方の心室に供給されるペーシングとのタイミング間隔である。ペーシングパルスは、収縮機能を向上させる心腔間ペーシング遅延に従った時限シーケンスで各電極に供給することができる。非局所感知に基づいてペーシングパルスの供給タイミングを調整することは、心臓再同調療法において特に有利である。これは、左心腔の感知電極を局所配置しなくても、非局所感知が左心腔（例えば左心房）の収縮に関する情報を提供するためである。
【００３５】
図２Ａ及び２Ｂは、ペーシングパルスの供給タイミングを調整すべく使用できる局所心臓信号及び非局所心臓信号を示す。図２Ａ及び２Ｂは、局所部位及び非局所部位から感知された心臓信号２０１、２０２をそれぞれ示す。ある実施態様では、局所信号２０１及び非局所信号２０２は同時に感知される。心房筋繊維の活性化を示す心臓信号２０１、２０２の一部はＰ波２１１、２１２と呼ばれる。心室筋繊維の活性化は、心臓信号２０１、２０２のＱ２２１波、Ｑ２２２波、Ｒ２３１波、Ｒ２３２波及びＳ２４１波、Ｓ２４２波によって集合的に表される。Ｑ２２１波、Ｑ２２２波、Ｒ２３１波、Ｒ２３２波、及びＳ２４１波、Ｓ２４２波は、一般的に総称してＱＲＳ群（ＱＲＳ  ｃｏｍｐｌｅｘ）と呼ばれる。ＱＲＳ群は心電図の周知の形態学的な特徴である。最後に、心室筋繊維の再分極を表す信号の部分はＴ波２５１、２５２として知られる。収縮の間に、心臓信号はＴ波２５１、２５２の間に等電位レベルに復帰する。
【００３６】
図２Ａに示された心臓信号２０１は、心筋と接触する電極を使用して感知される局所信号の一般的な例である。図２Ｂに示された心臓信号２０２は、非局所心臓電気信号の一般的な例である。非局所心臓電気信号は多数の活性化信号の重畳信号であることが有効である。心臓信号２０２は、心筋と電気的に接続され、且つ心筋とは直接接触しない非局所電極対によって取得することができる。
【００３７】
非局所感知は、例えば左心房の活性化に関する情報を提供することから、特に有用である。再同期治療を提供する心臓ペースメーカーは、一般的に右心房活性化信号を局所感知するために右心房に１つ以上の電極を含む。房室遅延（ＡＶＤ）は、右心房又は右心房ペーシングの内在的脱分極を感知することにより開始される。ＡＶＤに続いて一方又は両方の心室がペーシングされる。ある既存の装置では、ペーシングされたか又は感知された心房拍動に起因する伝導時間遅延は、人口統計に基づいた固定ＡＶＤを設定することにより説明され、局所右心房感知によって開始される。局所右心房の感知のみに基づいた固定ＡＶＤは、特定の患者の心房間の伝導時間を考慮すべく適切に時間調整されないことがある。更に、心房がペーシングされる場合、心房ペーシングの結果として非生理学的活性化シーケンスが生じ、これにより心房活性化が更に延長されることがある。固定ＡＶＤが不適切にプログラムされる場合、心房収縮と心室収縮の間の血行力学的同期性は最適でない。
【００３８】
非局所信号は、左心房活性化タイミングに関する情報を提供し、特定の患者に適合した及び／又は特定のタイプのペーシングサイクルに適合したＡＶＤを決定するために局所信号に関連して使用できる。一方又は両方の心房がペーシングされるペーシングサイクルは、心房がペーシングされないペーシングサイクルとは異なる継続期間を有するＡＶＤを使用してもよい。本明細書中に記載されるように、局所感知及び非局所感知はダイナミックに調整可能なＡＶＤを提供すべく使用できる。ある実施態様では、ＡＶＤの継続時間は、非局所Ｐ波の終了のタイミングに少なくとも部分的に基づいて決定できる。ある実施態様では、ＡＶＤは、局所Ｐ波の終了のタイミングと、非局所Ｐ波の特徴のタイミングの時間的関係に基づいて決定できる。
【００３９】
本発明の実施形態は、患者に特有のペーシングタイミングの最適化方法を提供し、心腔間のダイナミックな調整を可能とする。各種実施形態によれば、局所信号特徴及び非局所信号特徴と関連付けられたタイミング情報はペーシングタイミング遅延を決定すべく使用できる。例えば、タイミング間隔は、局所信号の開始、終了、ピーク値などの特徴点と、非局所信号の開始、終了、ピーク値などの特徴点との間の関係に基づいてもよい。ペーシングパルスの供給タイミングは各種特徴の幅に基づいてもよい。一実施態様において、心室ペーシングパルス供給タイミングを決定するＡＶＤの長さは、非局所信号のＰ波の幅と関連する。非局所Ｐ波の幅は、右心房と左心房の間の伝導遅延を表している。一般的に、Ｐ波の幅が比較的大きいことは、心房間に伝播する活性化信号の伝導遅延が大きいことを示す。ＡＶＤの決定において非局所Ｐ波の幅を使用することは、ペーシングパルスが心房収縮に続く最適な時間に一方又は両方の心室に供給されるように、同期された房室ペーシングを可能にする。心室ペーシングのタイミングが向上すると、心臓のポンプ作用が高まり、出力が向上する。
【００４０】
ある構成では、ペーシングタイミング間隔の調整は心周期毎に心拍ベースで実施できる。ある構成では、１つ以上のペーシングタイミング間隔は、以前の心周期の局所信号及び非局所信号から収集されたデータを使用して決定できる。
【００４１】
図３のグラフ及び図４のフローチャートに示された一例は、各心周期の局所信号３０１及び非局所信号３０２の両方から検出されたＰ波に基づいたＡＶＤの心拍ベースの調整を含む。装置は局所信号３０１上のＰ波３１１を感知し、局所Ｐ波３１１が検出された場合、ＡＶＤ３８０を開始する。装置は、非局所Ｐ波３１２の終了３１３を検出する。非局所Ｐ波３１２の終了３１３から所定間隔後、ＡＶＤ３８０は終了し、ペーシングパルス３９０が心室に供給される。ある実施形態では、ＡＶＤ３８０は、局所Ｐ波３１１の検出、及び非局所Ｐ波３１２の終了３１３のタイミングに基づいて、上記記載されたプロセスを使用して、心拍ベースでダイナミックに調整される。
【００４２】
局所Ｐ波及び非局所Ｐ波に基づいたＡＶＤの心拍ベースの調整は、図４Ａのフローチャートに更に図示されている。装置は局所信号上のＰ波を感知する（４１０）。局所Ｐ波が検出された場合（４１２）、ＡＶＤ遅延が開始される（４１５）。タイムアウト間隔が局所Ｐ波の感知の間に超過した場合（４２０）、心房がペーシングされる（４２５）。
【００４３】
装置は非局所Ｐ波の終了を感知する（４３０）。非局所Ｐ波が検出された場合（４３５）、所定の時間遅延（４３７）後にＡＶ遅延が終了し（４４０）、一方又は両方の心室にペーシングパルスが供給される（４４５）。所定の時間遅延は零（０）であってもよいし、又は例えば０より大きく約３００ミリ秒未満であってもよい。所定の時間遅延の選択は、臨床データ、又は心腔間伝導データなどの患者からの個別データに基づくことができる。特にＣＨＦ患者では、所定の時間遅延は最適な心臓ポンプ機能を発生し、及び／又はＣＨＦ症状を軽減すべく選択できる。所定の時間遅延は、患者の代謝要求や疾患進行どの急性要素又は慢性要素に基づいて調整できる。
【００４４】
非局所Ｐ波の終了を待つ間にタイムアウト間隔が超過した場合（４５０）、ＡＶＤは終了し（４４０）、ペーシングパルスが一方又は両方の心室に供給される（４４５）。
【００４５】
図５のグラフは、別の実施形態に従ってＡＶＤを決定する方法を図示する。この実施形態では、１つ以上の心周期について局所信号５０１及び非局所信号５０２が感知される。システムは局所Ｐ波の開始、終了又はピークなどの局所Ｐ波５１１の特徴点を探索する（５８１）。図５に示す例において、システムは局所Ｐ波の開始点５８１を探索する。システムは非局所Ｐ波５１２の終了点５１３などの非局所Ｐ波５１２の特徴点を探索する。局所Ｐ波５１１の開始点５８１と非局所Ｐ波５１２の終了点５１３の間隔５５０は、１つ又は多数の心周期について測定される。測定された間隔５５０に基づいてＡＶＤが決定される。例えば、ＡＶＤは、測定された間隔のメジアン、平均又は加重平均に基づいて決定されてもよい。装置はＡＶＤを後続の心周期に使用する。ＡＶＤは上記プロセスを使用して周期的に更新されてもよい。
【００４６】
ある実施形態では、図５に記載されるように多数のＡＶＤが異なる心拍数について決定されてもよい。ＡＶＤはレートによってインデックスされ格納されてもよい。特定の心拍数が検出された場合、該特定のレートに相当するＡＶＤを選択し使用できる。内在的拍動及びペーシングされた拍動について異なるＡＶＤを決定してもよい。本明細書中に記載されるように、ＡＶＤを決定するために局所信号及び非局所信号を使用することで、内在的拍動及びペーシングされた拍動に一貫したペーシングが行われる。非局所感知に基づいてＡＶＤを決定することで、より低い心房中隔ペーシングの場合と同様に心房リード位置が短絡ペーシングＰ波を生じる場合に対し反応する能力が提供される。
【００４７】
ある実施形態において、ペーシングパルスの供給タイミングを調整することは、１つ以上の信号特徴に基づいて心腔又は対側心腔のペーシングをトリガすることを含む。上記実施態様は、心房間の伝導時間が長い、及び心室伝導異常がある患者におけるトリガされた心室ペーシングに特に有用である。これらの患者の場合、心室活性化は局所心室感知電極で感知された活性化に先立って行われてもよい。以下により完全に説明されるように、非局所信号は心室の第一活性化を検出すべく使用できる。二心室ペーシングは、非局所信号によって検出された第一の心室活性化に基づいてトリガされてもよい。本実施形態によって提供される二心室トリガペーシングは、個々の患者について最適化された心機能を達成するために、隔壁を活性化し、内在的に伝達される活性化とペーシングされた心室活動との融合を促進する。
【００４８】
図６のフローチャートは、バックアップペーシングが局所信号により開始されるペーシングタイミング遅延を使用して実施される、非局所信号の特徴点によってトリガされる心室ペーシングを示している。図６の例はトリガされた心室ペーシングに関するが、同様のプロセスはトリガされた心房ペーシングにおいても実施できる。装置は、局所心室の部位及び非局所部位からの信号を感知する（６１０）。ＱＲＳ群の開始が非局所信号上で検出された場合（６１５）、一方又は両方の心室に対しペーシングがトリガされる（６２０）。心室は第一の心室間遅延ＩＶＤ１を使用してペーシングされる。ＱＲＳ群の開始が検出されず（６１５）、タイムアウトが生じた場合（６２５）、心室ペーシングの時間調整を行うための別のプロセスが使用される。ＱＲＳ群が局所右心室信号上に検出された場合（６３０）、左心室はＩＶＤ２を使用してペーシングされる（６３５）。タイムアウト期間の後、右心室ＱＲＳ群が検出されない場合（６４０）、ＩＶＤ３を使用して左右心室がペーシングされる（６４５）。
【００４９】
ある実施形態では、ＩＶＤｌ、ＩＶＤ２及びＩＶＤ３には同一の継続期間を有することができる。他の実施形態では、上記例で使用される１つ以上のＩＶＤは特定のペーシングタイミング状況について最適な心拍出量を実現すべく選択できる。ＩＶＤは、例えば予め検出された局所信号及び／又は非局所信号から決定できる。ＩＶＤは、非局所信号のＱＲＳ群の幅、又は局所信号特徴点と非局所信号特徴点の間隔、あるいは他の方法に基づいて決定できる。
【００５０】
様々な植込み型心臓刺激装置は、本発明に従って局所信号及び非局所信号を感知し、ペーシングパルスの供給タイミングを調整すべく構成できる。上記装置としてペースメーカー、電気除細動器、細動除去器、再同期装置及び他の心臓治療提供装置が挙げられるがこれらに限定されない。上記装置は、経静脈電極、心内膜電極及び心外膜電極（胸腔内電極）、及び／又は缶電極、ヘッダ電極及び不関電極を含む皮下の非胸腔内電極、及び皮下アレイ又はリード電極（非胸腔内電極）を含む様々な電極配置で構成できる。本発明に従って実施される心臓治療装置は、局所信号及び非局所信号を感知するための、上記識別された１つ以上の電極タイプ及び／又はそれらの組合せを組み込むことができる。
【００５１】
ここで図７を参照すると、図７に示された植込み型装置は、本発明の実施形態に従った局所感知及び非局所感知に基づいて心臓ペーシングパルスの供給タイミングを調整すべく使用できる治療装置７００の一実施形態である。この例では、治療装置７００は心臓内リードシステム７１０に電気的及び物理的に接続されたパルスジェネレータ７０５を含む。
【００５２】
心臓内リードシステム７１０の一部は患者の心臓へ挿入される。心臓内リードシステム７１０は、心臓の電気的な心臓活動を感知し、心臓に電気的刺激を供給すべく構成された１つ以上の電極を含む。更に、心臓電極及び／又は他のセンサは、患者の経胸腔インピーダンスを感知し、及び／又は心腔圧力や温度などの他の生理的パラメータを感知すべく使用できる。図７に示される電極は、電極の１つの可能な配置を示している。心臓内電極及び／又は皮下の胸腔内電極、非胸腔内電極を含む他の多くの電極配置が、局所感知及び非局所感知を実現すべく使用でき、本発明の範囲内にあると考えられる。リードシステム７１０は有線及び／又は無線により接続された電極を含む。無線構成では、電極からの感知された信号は、パルスジェネレータ７０５に無線で通信され、及び／又は更に患者外部装置に無線で通信されることができる。
【００５３】
パルスジェネレータ７０５のハウジング７０１の一部は、必要に応じて１つ又は多数の缶電極又は不関電極として機能してもよい。ハウジング７０１は、１つ以上のリードとハウジング７０１との間の脱着可能な取り付けを容易とすべく構成可能なヘッダ７８９を組み込んで示されている。パルスジェネレータ７０５のハウジング７０１は１つ以上の缶電極７８１ｂ、７８１ｃを含むことができる。パルスジェネレータ７０５のヘッダ７８９は１つ以上の不関電極７８１ａを含むことができる。ハウジング７０１及び／又はヘッダ７８９は、ハウジング７０１及び／又はヘッダ７８９の中、又はこれらと接触する任意の場所に配置される任意数の電極を含むことができる。各種構成において、１つ以上のハウジング／ヘッダ電極７８１ａ〜７８１ｃは、非局所感知を提供する電極対７８１ａ〜７８１ｃの一方の電極として機能することができ、別の１つ以上のハウジング／ヘッダ電極７８１ａ〜７８１ｃは電極対の他方の電極として機能することができる。他の実施形態では、１つ以上のハウジング／ヘッダ電極７８１ａ〜７８１ｃは、非局所感知を提供する非局所電極対の一方の電極として使用でき、ＳＶＣコイル電極７４１、ＲＡリング電極７５１、ＲＶコイル電極７４２、ＲＶリング電極７５６、及び／又はＬＶリング電極７５４などの１つ以上の心臓内電極が非局所電極対の他方の電極として使用できる。局所信号は、ＲＡ先端電極７５２、ＲＶ先端電極７５３及びＬＶ遠位電極７５５などの局所感知のために構成された先端電極によって感知されてもよい。
【００５４】
通信回路は、パルスジェネレータ７０５と、外部プログラマ又は高度な患者管理（ＡＰＭ）システムなどの患者外部装置の間の通信を促進すべく、例えばハウジング７０１内に配置される。通信回路は、更に１つ以上の植込み型センサ、外部センサ、皮膚センサ、皮下センサ、生理学的センサ又は非生理学的センサ、患者入力装置及び／又は情報システムとの一方向又は双方向通信を促進することができる。
【００５５】
パルスジェネレータ７０５は、局所心臓信号及び非局所心臓信号を感知するのに有用なフィルタ、増幅器、デジタイザ及び／又は他の信号処理回路などの回路を含むことができる。パルスジェネレータは、信号特徴を検出し及び／又は測定する回路を更に含むことができる。ペーシング及び／又は細動除去／電気除細動治療及びペースメーカーの他の機能を制御するための制御回路は、パルスジェネレータ７０５のハウジングで囲繞される。
【００５６】
治療装置７００のリードシステム７１０及びパルスジェネレータ７０５は、患者の呼吸波形及び／又は他の呼吸関連情報を取得すべく使用できる１つ以上の経胸腔インピーダンスセンサを組み込むことができる。経胸腔インピーダンスセンサは、例えば１つ以上の心腔に配置された１つ以上の心臓内電極７４１、７４２、７５１〜７５６を含むことができる。心臓内電極７４１、７４２、７５１〜７５６は、パルスジェネレータ７０５のハウジング７０１内に配置されるインピーダンス駆動／感知回路と接続されてもよい。経胸腔インピーダンスセンサ及び／又は活動センサからの情報は、患者の活動及び／又は血行動態上の要求に応じてペーシングレートを適合させるべく利用できる。
【００５７】
リードシステム７１０は、患者の心臓からの電気信号を感知し、及び／又はペーシングパルスを心臓に供給するために１つ以上の心腔内、心腔と接触して、あるいは心腔の周囲に配置された１つ以上の心臓ペース／感知電極７５１〜７５６を含むことができる。図７に図示された電極などの心臓内感知／ペース電極７５１〜７５６は、左心室、右心室、左心房及び／又は右心房を含む１つ以上の心腔を感知し及び／又はペースすべく使用できる。リードシステム７１０は、心臓に細動除去／電気除細動ショックを供給するための１つ以上の細動除去電極７４１、７４２を含むことができる。
【００５８】
パルスジェネレータ７０５は、心律動異常を検出し、及び／又はリードシステム７１０によって心臓に供給された電気刺激パルス又はショックの形態をとるペーシング治療又は細動除去治療を制御するための回路を含むことができる。
【００５９】
ある実施形態では、パルスジェネレータ７０５は、局所信号及び非局所信号を使用して、ＡＶＤ及び／又はＩＶＤなどの心腔間ペーシングタイミング間隔を決定するための回路を含むことができる。他の実施形態では、パルスジェネレータ７０５はペーシングタイミングの決定に関連する感知された情報又は派生した情報を患者外部装置へ転送してもよい。植込み可能に感知された情報又は派生した情報をダウンロードした後、患者外部装置によって又は人間の分析者によってペーシングタイミング間隔を決定できる。ペーシングタイミングが決定された後、ペーシングタイミング間隔は治療装置７００に転送され、心機能を増強させるためのペーシング治療を行うため心臓に供給されたペーシングパルスを制御すべく使用できる。
【００６０】
図８は、ペーシングタイミングが本発明の実施形態に従って実施されるペーシング治療を提供すべく使用可能なシステムの各種構成要素を示すブロック図である。図示された構成要素、機能及び構成は、このようなシステムに組み込むことができる各種特徴及び特徴の組合せに関する理解を提供することを意図している。比較的複雑な設計から比較的単純な設計まで、様々な装置構成が考えられることが理解される。そのため、特定の構成は、図８に図示された構成要素のうちいくつかを含み、他の構成要素を含まなくてもよい。ある実施形態において、機能ブロックの配置は図示された配置とは異なっていてもよい。
【００６１】
図８は、局所信号及び非局所信号の使用に基づいてペーシングパルスの供給タイミングを調整するための機能を示す。ある実施形態では、機能は植込み型装置に組み込むことができる。他の実施形態では、機能は患者外部プログラマに組み込むことができる。更に別の実施形態では、患者植込み型装置と患者外部装置の間で機能を分割することができる。
【００６２】
いくつかの実施態様では、制御プロセッサ８４０は、制御プロセッサがペーシングを自動的決定して、ペーシングに最適なタイミングに関する決定を行うために人間の分析者が局所信号及び非局所信号からの情報を調査することを可能とすべく表示されるために情報をフォーマットする、比較的複雑なアルゴリズムを実行してもよい。
【００６３】
図８には、適切な（揮発性及び／又は不揮発性）メモリ８４５と接続された制御プロセッサ８４０を有する治療システム８００が示されているが、任意のロジックベースの制御アーキテクチャが使用できることが理解されよう。更に、制御プロセッサ８４０は、心臓で発生された電気信号を感知し、心律動異常及び／又は他の心臓の状態を治療すべく所定条件の下で心臓に電気的刺激エネルギーを供給すべく構成された回路及び構成要素に接続される。治療装置８００によって供給される電気エネルギーは、電気除細動又は細動除去用の低エネルギーペーシングパルス又は高エネルギーパルスの形態をとることができる。
【００６４】
心臓信号は、局所電極８１０及び非局所電極８１５を含む心臓電極８０５を使用して感知される。スイッチマトリクス８２５は各種組合せの心臓電極８０５を感知回路８２０に選択可能に接続すべく使用される。感知された心臓信号は、局所信号及び非局所信号を増幅し、濾波し、及び／又はデジタル化するための回路を含む感知回路８２０によって受け取られる。必要に応じて、感知された心臓信号は、信号が制御プロセッサ８４０に送られる前に、ノイズを低減させあるいは信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）を増大させるノイズ低減回路（図示せず）により処理されてもよい。
【００６５】
制御プロセッサ８４０は、心臓の不整頻拍を検出するために感知された心臓信号及び／又は他のセンサ入力の分析を調整する信号プロセッサなどの不整脈検出回路を含むことができる。不整脈発作の存在及び重篤性を検出し確認するために、レートベースの及び／又は形態学的識別アルゴリズムが制御プロセッサ８４０によって実施されてもよい。不整脈が検出された場合、治療制御プロセッサ８４０は、不整脈を消失させあるいは緩和する細動除去／電気除細動回路８３５を通じて抗不整頻拍ペーシング治療（ＡＴＰ）、電気除細動及び／又は細動除去などの適切な治療の供給を調整してもよい。
【００６６】
治療装置８００には、電気除細動及び／又は細動除去能力に加えて、あるいはこれらの代わりに、心臓ペーシング能力が組み込まれている。図８に示されるように、治療装置８００はスイッチマトリクス８２５を介して治療制御プロセッサ８４０及び電極８０５に接続されたペーシング治療回路８３０を含む。制御プロセッサ８４０の制御の下、ペーシング治療回路８３０は、本明細書中に記載されたアプローチによって決定されたペーシングタイミング間隔を使用したペーシング治療などの選択されたペーシング治療に従い心臓にペーシングパルスを供給する。
【００６７】
治療制御プロセッサ８４０内のペースメーカー回路によってペーシングレジメに従って発生された制御信号は開始され、ペーシングパルスが発生されるペーシング治療回路８３０に送信される。本明細書中で議論され本明細書に組み込まれたペーシング治療は治療制御プロセッサ８４０によって変更することができる。ペーシング治療は、心臓の不整頻拍を消失又は緩和して十分な血流を補償する心拍数を提供し、及び／又は心腔収縮の同期性を高めるために実施することができる。
【００６８】
感知回路８２０は電極８１０、８１５を通じて局所心臓電気信号及び非局所心臓電気信号を感知し、制御プロセッサ８４０に心臓信号情報を通信すべく構成される。また、制御プロセッサ８４０は１つ以上の追加の生理学的及び／又は非生理学的センサ８６０から信号を受け取るべく構成されてもよい。追加の生理学的信号及び／又は非生理学的信号は、各種診断、治療又は監視の実施と関連して使用できる。例えば、治療装置８００は、呼吸器系信号、心臓用システム信号、及び／又は患者の活動あるいは代謝要求と関連する信号を検出するためのセンサ又は回路を含むことができる。治療制御プロセッサ８４０は患者の感知された代謝要求に基づいてペーシングレートを適合させることができる。
【００６９】
局所電極対８１０及び／又は非局所電極対８１５を通じて感知された心臓信号は、本明細書中に記載されるように、ペーシングパルスのタイミングを決定すべく制御プロセッサ８４０によって使用される。例えば、制御プロセッサ８４０は、信号特徴を検出するために、感知された信号を分析することができる。制御プロセッサ８４０は、信号特徴に基づいたペーシング治療のために、ＡＶＤ及び／又はＩＶＤなどの心腔間タイミング遅延を決定することができる。制御プロセッサ８４０はトリガペーシングを実施し、局所感知及び非局所感知に基づいてバックアップペーシングを供給することができる。
【００７０】
治療装置８００のメモリ回路８４５は種々の監視モード、細動除去モード及びペーシングモードで作用するパラメータを収容する。また、メモリ回路８４５は、各種目的に使用でき、要求又は所望に応じて外部受取装置８５５に送信されることができる履歴データを格納すべく構成されてもよい。例えば、ある実施形態において、メモリ回路８４５は、ペーシングタイミングの決定に関して使用される式及び／又は表を格納してもよい。式及び／又は表は心拍数に応じてインデックスすることができる。
【００７１】
通信回路８５０は制御プロセッサ８４０に接続される。通信回路８５０は、患者外部装置８５５などの装置と患者植込み型装置との間の通信を可能にする。１つの構成において、通信回路８５０及び患者外部装置８５５は、従来技術で知られているように、ワイヤループアンテナ及び無線周波数遠隔測定リンクを使用して患者外部装置８５５と通信回路８５０の間で信号及びデータを送受信する。このように、プログラミングコマンド及びデータは植込みの際又は植込み後に患者外部装置８５５から制御プロセッサ８４０に転送できる。医師は、患者外部プログラマを使用して治療制御プロセッサ８５０によって使用される各種パラメータを設定又は変更できる。例えば、医師は、治療制御プロセッサ８４０の監視、検出、ペーシング及び細動除去機能に影響するパラメータを設定又は変更できる。
【００７２】
ある実施形態では、制御プロセッサ８４０は、ペーシングタイミングを決定するための情報を患者外部装置８５５に送信する。情報は、例えば、局所感知及び／又は非局所感知によって取得された心臓電気信号、一定の特徴又は点のタイミングを示すマーカ、信号の測定された特性又は特徴、及び／又は他の情報を含むことができる。患者外部装置８５５は、ペーシングタイミング間隔を決定するために転送された情報を使用してもよく、あるいは人間の分析者がペーシングタイミング間隔の決定を促進するために局所感知及び非局所感知からの情報をフォーマットし表示してもよい。
【００７３】
本発明の実施形態に従って局所感知及び非局所感知により取得された心臓信号に基づいてペーシングパルスの供給タイミングを調整するプロセスは、植込み型装置、プログラマ又は高度な患者管理システムなどの患者外部装置、又は最適値を計算するために印刷されたルックアップテーブルを使用することなどにより手動で実施可能な処置、及び／又はこれらの技術の任意の組合せによって実施することができる。
【００７４】
一実施形態においては、患者外部プログラマ８５５は遠隔測定リンクを通じて制御プロセッサ８４０と通信し、未加工の電位図データ、特定の感知されたイベントに対応するマーカ、及び／又は植込み型装置によって計算される感知されたイベント間又は特徴幅間の間隔の測定値を受け取る。次いで、外部プログラマ８５５は、迅速な再プログラミングのために制御プロセッサ８４０に送信され、あるいは推奨として外部プログラマを操作する臨床医に提示されるペーシングタイミング間隔のために最適な設定を計算することができる。
【００７５】
別の実施形態では、外部プログラマ８５５はデータ、マーカ、及び／又は測定値を人間の分析者に提示し、分析者がアルゴリズムに従って制御プロセッサ８４０をプログラムしてもよい。更に別の実施形態では、ペーシングタイミングの決定は完全に自動で行われ、植込み型治療装置によって実施することができる。
【００７６】
不適当なペーシングタイミング遅延を使用してペーシングされるＣＲＴ患者はＣＲＴ治療の利益を受けられないことがある。ＣＲＴの１つの目的は、房室同期性を高めて心機能を増強すべくＬＡ／ＬＶタイミングを最適化することにある。ＲＡ局所感知のみを使用し利用可能なＬＡ情報が足りないことから、タイミング間隔を決定するためにＲＡ局所信号を利用することは阻止される。患者生理学及び病変は変化しやすいことから、内在的活動とペーシングされた活動との間の活性化シーケンスの差により、最適な房室同期の実現は複雑となる。信号の非局所感知により、房室同期及び向上した心機能を促進するペーシングタイミングの決定において有用な追加情報が提供される。
【００７７】
上記に議論された好適な実施形態には、本発明の範囲から逸脱することなく各種変更及び追加を行うことができる。従って、本発明の範囲は上記の特定の実施形態に制限されず、下記の特許請求の範囲及びその同等物によってのみ定義される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１Ａ】本発明の実施形態に従ったペーシングタイミングを決定する方法を示すフローチャート
【図１Ｂ】本発明の実施形態に従った局所信号特徴と非局所信号特徴の間隔に基づいてペーシングタイミング間隔を決定する方法を示すフローチャート
【図１Ｃ】本発明の実施形態に従った局所信号及び非局所信号に基づいたトリガペーシングを示すフローチャート
【図２Ａ】本発明の実施形態に従ったペーシングパルスの供給タイミングを調整するために使用可能な局所心臓信号及び非局所心臓信号を示す図
【図２Ｂ】本発明の実施形態に従ったペーシングパルスの供給タイミングを調整するために使用可能な局所心臓信号及び非局所心臓信号を示す図
【図３】本発明の実施形態に従った房室遅延（ＡＶＤ）の決定を図示する局所信号及び非局所信号のグラフ
【図４】本発明の実施形態に従った各心周期中に局所信号及び非局所信号から検出されたＰ波に基づいて心拍ベースでＡＶＤを調整する方法を示すフローチャート
【図５】本発明の実施形態に従った１つ以上の前の心周期の局所信号特徴及び非局所信号特徴に基づいた心周期のＡＶＤの決定を示すグラフ
【図６】本発明の実施形態に従ったバックアップペーシングを伴うトリガされたペーシングを実施する方法を示すフローチャート
【図７】本発明の実施形態に従った局所感知及び非局所感知に基づいて心臓ペーシングパルスの供給タイミングを調整すべく使用可能な治療装置を示す図
【図８】本発明の実施形態に従ってペーシングタイミングが実施されるペーシング治療を提供すべく使用可能なシステムの各種構成要素を示すブロック図
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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