(57)【要約】  心律動管理（ＣＲＭ）システムは、抗頻拍性不整脈ペーシング（ＡＴＰ）を含む抗頻拍性不整脈治療を実施する埋め込み型医療装置と、血行力学的信号を感知する少なくとも１つの血行力学的センサとを含む。頻拍性不整脈エピソードが検出されると、ＣＲＭシステムは、ＡＴＰを実施するか、及び／又はいつ実施するか否かを決定するために、血行力学的信号を解析する。一実施形態において、血行力学的信号から抽出される血行力学的パラメータが、検出された頻拍性不整脈エピソードの終了におけるＡＴＰの潜在的有効性を予測するために使用される。もう１つの実施形態において、血行力学的信号から検出される特性が、ＡＴＰの実施が開始されるＡＴＰウィンドウを決定するために使用される。
2009519808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの心臓信号を感知する感知回路と、
少なくとも１つの心臓信号から頻拍性不整脈エピソードを検出する、感知回路に連結された頻拍性不整脈検出器と、
血行力学的性能を示す血行力学的信号を感知する血行力学的センサと、
血行力学的信号から血行力学的パラメータを検出する、血行力学的センサに連結された血行力学的パラメータ検出器と、
ペーシングパルスを送るペーシング回路と、
頻拍性不整脈検出器と、血行力学的パラメータ検出器と、ペーシング回路とに連結された治療コントローラであって、
頻拍性不整脈エピソード中に検出された血行力学的パラメータの不整脈性値を正常範囲の血行力学的パラメータと比較し、かつ血行力学的パラメータの不整脈性値が、正常範囲の血行力学的パラメータの中にあれば、抗頻拍性不整脈ペーシング（ＡＴＰ）アルゴリズムを選択するように構成された治療セレクタと、
選択されたＡＴＰアルゴリズムを実行することによって、ペーシングパルスの送りを制御する、治療セレクタに連結されたＡＴＰコントローラと
を含む治療コントローラと
を含む心律動管理（ＣＲＭ）システム。
【請求項２】
正常範囲の血行力学的パラメータを生成するテンプレート発生器と、正常範囲の血行力学的パラメータを記憶するために、正常範囲発生器に連結されたテンプレート記憶装置とをさらに含み、そのテンプレート発生器が、
少なくとも１つの心臓信号から正常洞調律（ＮＳＲ）を検出するために、感知回路に連結されたＮＳＲ検出器と、
ＮＳＲが検出される間に検出された血行力学的パラメータの複数のＮＳＲ値を受信し、かつ血行力学的パラメータの複数のＮＳＲ値に基づき正常範囲の血行力学的パラメータを生成するように構成されて、ＮＳＲ検出器と血行力学的パラメータ検出器とに連結された正常範囲発生器と
を含む請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
正常範囲発生器は、式：｜Ｘ｜AVG±ｋ・｜Ｘ｜SD（式中、｜Ｘ｜AVGは、血行力学的パラメータの複数のＮＳＲ値を使用して計算された血行力学的パラメータの平均値であり、｜Ｘ｜SDは、血行力学的パラメータの複数のＮＳＲ値を使用して計算された血行力学的パラメータの標準偏差であり、かつｋは、所定の定数である）を使用して正常範囲を生成するように構成される請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
血行力学的信号は、第２音（Ｓ２）を少なくとも示す心音信号を含み、血行力学的パラメータはＳ２振幅を含み、血行力学的センサは心音信号を感知するように構成された心音センサを含み、かつ血行力学的パラメータ検出器は、心音信号からＳ２振幅を検出するための振幅検出器を含む請求項１から３のいずれかに記載のシステム。
【請求項５】
血行力学的信号は動脈圧信号を含み、血行力学的パラメータは動脈圧を含み、血行力学的センサは、動脈圧信号を感知するように構成された動脈圧センサを含み、かつ血行力学的パラメータ検出器は、動脈圧信号から動脈圧を検出するための圧力検出器を含む請求項１から３のいずれかに記載のシステム。
【請求項６】
血行力学的信号は、胸部インピーダンス及び心臓インピーダンスの少なくとも一方を示すインピーダンス信号を含み、血行力学的パラメータはインピーダンスを含み、血行力学的センサは、インピーダンス信号を感知するように構成されたインピーダンスセンサを含み、かつ血行力学的パラメータ検出器は、インピーダンス信号からインピーダンスを検出するためのインピーダンス検出器を含む請求項１から３のいずれかに記載のシステム。
【請求項７】
治療コントローラは、血行力学的信号から所定タイプ特性を検出するための特性検出器を更に含み、かつＡＴＰコントローラは、所定タイプ特性を少なくとも使用してペーシングパルスの送りの時間を調節するように構成される請求項１から６のいずれかに記載のシステム。
【請求項８】
特性検出器は、大動脈弁の閉鎖及び肺動脈弁の閉鎖と時間的に関連する特性を検出するように構成される請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
少なくとも１つの心臓信号を感知することと、
少なくとも１つの心臓信号から頻拍性不整脈エピソードを検出することと、
血行力学的性能を示す血行力学的信号を感知することと、
血行力学的信号から血行力学的パラメータを検出することと、
頻拍性不整脈エピソード中に検出された血行力学的パラメータの値である、血行力学的パラメータの不整脈性値を生成することと、
血行力学的パラメータの不整脈性値を、正常範囲の血行力学的パラメータと比較することと、
血行力学的パラメータの不整脈性値が、正常範囲の血行力学的パラメータの中にあれば、抗頻拍性不整脈ペーシング（ＡＴＰ）を選択することとを含む心律動管理（ＣＲＭ）装置を操作する方法。
【請求項１０】
少なくとも１つの心臓信号から正常洞調律（ＮＳＲ）を検出することと、
各々がＮＳＲ中に検出された血行力学的パラメータの値である、血行力学的パラメータの複数のＮＳＲ値を使用して正常範囲の血行力学的パラメータを生成することとを更に含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
正常範囲の血行力学的パラメータを生成することは、式：｜Ｘ｜AVG±ｋ・｜Ｘ｜SD（式中、｜Ｘ｜AVGは、血行力学的パラメータの複数のＮＳＲ値を使用して計算された血行力学的パラメータの平均値であり、｜Ｘ｜SDは、血行力学的パラメータの複数のＮＳＲ値を使用して計算された血行力学的パラメータの標準偏差であり、かつｋは、所定の定数である）を使用して正常範囲を生成することを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
血行力学的信号を感知することは、第２音（Ｓ２）を少なくとも示す心音信号を感知することを含み、かつ血行力学的信号から血行力学的パラメータを検出することは、心音信号からＳ２振幅を検出することを含む請求項９から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
血行力学的信号を感知することは、動脈圧信号を感知することを含み、かつ血行力学的信号から血行力学的パラメータを検出することは、動脈圧信号から動脈圧を検出することを含む請求項９から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
血行力学的信号を感知することは、胸部インピーダンスと心臓インピーダンスの少なくとも一方を示すインピーダンス信号を感知することを含み、かつ血行力学的信号から血行力学的パラメータを検出することは、インピーダンス信号からインピーダンスを検出することを含む請求項９から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
血行力学的信号から所定タイプ特性を検出することと、
所定タイプ特性を少なくとも使用してＡＴＰアルゴリズムに従ってペーシングパルスの送りの時間を調節することとを更に含む請求項９から１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
所定タイプ特性を検出することは、大動脈弁の閉鎖及び肺動脈弁の閉鎖と時間的に関連する所定タイプ特性を検出することを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも１つの心臓信号を感知する感知回路と、
少なくとも１つの心臓信号から頻拍性不整脈エピソードを検出する、感知回路に連結された頻拍性不整脈検出器と、
血行力学的性能を示す血行力学的信号を感知する血行力学的センサと、
ペーシングパルスを送るペーシング回路と、
頻拍性不整脈検出器、血行力学的センサ、ペーシング回路に連結された、治療コントローラであって、
血行力学的信号から所定タイプ特性を検出するように構成された特性検出器と、
所定タイプ特性を少なくとも使用してペーシングパルスの送りの時間を調節するように構成された、特性検出器に連結された抗頻拍性不整脈ペーシング（ＡＴＰ）コントローラとを含む治療コントローラと
を含む心律動管理（ＣＲＭ）システム。
【請求項１８】
特性検出器は、大動脈弁の閉鎖及び肺動脈弁の閉鎖と時間的に関連する特性を検出するように構成される請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
血行力学的信号は、第２音（Ｓ２）を少なくとも示す心音信号を含み、所定タイプ特性はＳ２ピークを含み、血行力学的センサは、心音信号を感知するように構成された心音センサを含み、かつ特性検出器は、心音信号からＳ２ピークを検出するように構成されたＳ２ピーク検出器を含む請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
血行力学的信号は動脈圧信号を含み、所定タイプ特性は動脈圧信号の重複切痕を含み、血行力学的センサは動脈圧信号を感知するように構成された動脈圧センサを含み、かつ特性検出器は重複切痕を検出するように構成された重複切痕検出器を含む請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
血行力学的信号は、胸部インピーダンス及び心臓インピーダンスの少なくとも一方を示すインピーダンス信号（Ｚ）を含み、所定タイプ特性はインピーダンス信号の一次導関数（ｄＺ／ｄｔ）の最低点を含み、血行力学的センサは、インピーダンス信号を感知するように構成されたインピーダンスセンサを含み、かつ特性検出器は、インピーダンス信号の一次導関数（ｄＺ／ｄｔ）である信号を生成し、かつ心周期におけるインピーダンス信号の一次導関数（ｄＺ／ｄｔ）である信号の最低点を検出するように構成される請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
血行力学的信号は、胸部インピーダンスと心臓インピーダンスの少なくとも一方を示すインピーダンス信号（Ｚ）を含み、所定タイプ特性は、インピーダンス信号の二次導関数（ｄ2Ｚ／ｄｔ2）のゼロ交差点を含み、血行力学的センサは、インピーダンス信号を感知するように構成されたインピーダンスセンサを含み、かつ特性検出器は、インピーダンス信号の二次導関数（ｄ2Ｚ／ｄｔ2）である信号を生成し、かつ心周期におけるインピーダンス信号の二次導関数（ｄ2Ｚ／ｄｔ2）である信号のゼロ交差点を検出するように構成される請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
ＡＴＰコントローラは、
所定タイプ特性を少なくとも使用してＡＴＰウィンドウの開始点を突き止めるように構成されたＡＴＰウィンドウロケータと、
ＡＴＰウィンドウ中にＡＴＰの実施を開始するためにＡＴＰウィンドウロケータに連結されたＡＴＰタイマとを含む請求項１７から２２のいずれかに記載のシステム。
【請求項２４】
頻拍性不整脈エピソード中に少なくとも１つの心臓信号から心周期長を検出するための周期長検出器を更に含み、かつＡＴＰウィンドウロケータは、所定タイプ特性と心周期長を使用してＡＴＰウィンドウの開始点を突き止めるように構成される請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
ＡＴＰウィンドウロケータは、心周期長と関連した心拍数安定性に関するパラメータを生成するように構成され、かつ所定タイプ特性、心周期長、心拍数安定性に関するパラメータを使用してＡＴＰウィンドウの開始点を突き止めるように構成される請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
治療コントローラは、
血行力学的信号から血行力学的パラメータを検出するための、血行力学的センサに連結された血行力学的パラメータ検出器と、
血行力学的パラメータ検出器に連結された治療セレクタであって、頻拍性不整脈エピソード中に検出された血行力学的パラメータの不整脈性値を正常範囲の血行力学的パラメータと比較し、かつ血行力学的パラメータの不整脈性値が正常範囲の血行力学的パラメータの中にあれば、ＡＴＰアルゴリズムを選択するように構成された治療セレクタとを更に含み、かつ
ＡＴＰコントローラは、選択されたＡＴＰアルゴリズムを実行することによってペーシングパルスの送りを制御するように構成される請求項１７から２５のいずれかに記載のシステム。
【請求項２７】
少なくとも１つの心臓信号を感知することと、
少なくとも１つの心臓信号から頻拍性不整脈エピソードを検出することと、
血行力学的性能を示す血行力学的信号を感知することと、
血行力学的信号から所定タイプ特性を検出することと、
所定タイプ特性を少なくとも使用して抗頻拍性不整脈ペーシング（ＡＴＰ）ウィンドウの開始点を突き止めることと、
ＡＴＰウィンドウの開始点を使用してＡＴＰ実施の時間を調節することとを含む心律動管理（ＣＲＭ）装置を操作する方法。
【請求項２８】
ＡＴＰの実施の時間を調節することは、
ＡＴＰウィンドウの開始点から、所定のＡＴＰ間隔の時間を調節することと、
ＡＴＰ間隔が終了する時、ＡＴＰの実施を開始することとを含む請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
所定タイプ特性を検出することは、大動脈弁の閉鎖及び肺動脈弁の閉鎖と時間的に関連する特性を検出することを含む請求項２７又は２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
血行力学的信号を感知することは、第２音（Ｓ２）を少なくとも示す心音信号を感知することを含み、かつ血行力学的信号から所定タイプ特性を検出することは、心音信号からＳ２ピークを検出することを含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
血行力学的信号を感知することは動脈圧信号を感知することを含み、かつ血行力学的信号から所定タイプ特性を検出することは動脈圧信号から重複切痕を検出することを含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
血行力学的信号を感知することは、胸部インピーダンスと心臓インピーダンスの少なくとも一方を示すインピーダンス信号（Ｚ）を感知することを含み、かつ血行力学的信号から所定タイプ特性を検出することは、
インピーダンス信号の一次導関数（ｄＺ／ｄｔ）である信号を生成することと、
心周期におけるインピーダンス信号の一次導関数（ｄＺ／ｄｔ）である信号の最低点を検出することとを含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
血行力学的信号を感知することは、胸部インピーダンスと心臓インピーダンスの少なくとも一方を示すインピーダンス信号（Ｚ）を感知することを含み、かつ血行力学的信号から所定タイプ特性を検出することは、
インピーダンス信号の二次導関数（ｄ2Ｚ／ｄｔ2）である信号を生成することと、
心周期におけるインピーダンス信号の二次導関数（ｄ2Ｚ／ｄｔ2）である信号のゼロ交差点を検出することとを含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３４】
頻拍性不整脈エピソード中に、少なくとも１つの心臓信号から心周期長を検出することを更に含み、かつＡＴＰウィンドウの開始点を突き止めることは、所定タイプ特性と不整脈周期長を使用してＡＴＰウィンドウの開始点を突き止めることを含む請求項２９から３３のいずれかに記載の方法。
【請求項３５】
心周期長と関連した心拍数安定性に関するパラメータを生成することを更に含み、かつＡＴＰウィンドウの開始点を突き止めることは、所定タイプ特性、不整脈周期長、心拍数安定性に関するパラメータを使用してＡＴＰウィンドウの開始点を突き止めることを含む請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
血行力学的信号から血行力学的パラメータを検出することと、
頻拍性不整脈エピソード中に検出された血行力学的パラメータの不整脈性値を、正常範囲の血行力学的パラメータと比較することと、
血行力学的パラメータの不整脈性値が、正常範囲の血行力学的パラメータ中にあれば、ＡＴＰアルゴリズムを選択することとを更に含み、かつ
ＡＴＰウィンドウの開始点を使用してＡＴＰの実施の時間を調節することは、ＡＴＰウィンドウの開始点を使用して、選択されたＡＴＰアルゴリズムを実行することによってＡＴＰの実施の時間を調節することを含む請求項２７から３５のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権主張
優先権の利益が、本明細書により２００５年１２月２０日に出願された米国特許出願第１１／３１２０８２号に対して請求され、その出願は、参照することにより本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本文献は、一般的に心律動管理（ＣＲＭ）システムに関し、かつ特には、但し限定としてではなく、１つ以上の血行力学的センサを使用する抗頻脈性不整脈ペーシング（ＡＴＰ）の実施を制御するシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
頻拍性不整脈は、速い心拍数を特徴とする心調律異常である。頻拍性不整脈は、一般的に上室性頻拍性不整脈（ＳＶＴ、心房性頻拍性不整脈、ＡＴを含む）と心室性頻拍性不整脈（ＶＴ）を含む。細動は、不規則な心律動を更に特徴とする頻拍性不整脈の形である。正常な心臓において、心臓の支配的な天然のペースメーカである、洞房結節は、心筋組織を刺激するために電気伝導系を介して心臓の心房に、次に心室に伝播する活動電位と呼ばれる電気インパルスを発生させる。心房と心室は、正常な血行力学的性能によって示される効率的な血液ポンピング機能を果たすために、正常な房室の順序と同期で収縮する。ＶＴは、電気インパルスが病理学的に形成された自続式の伝導ループに沿って心室内で伝播する時、又は心室内の天然のペースメーカが洞房結節から心拍数の制御を奪う時に起こる。心房と心室がＶＴ中に解離される時、心室は、適切に血液で満たされる前に収縮し、体全体の血流減少をもたらす。この状態は、脳が充分な酸素供給を奪われる時、生命を脅かすことになる。特に心室細動（ＶＦ）は、数秒以内に血流を停止し、かつ適時かつ効果的に治療されないならば、即死を引き起こす。心臓が治療なしでＶＦから回復するは極めて少ない事例である。
【０００４】
電気除細動器と除細動器は、ＡＴ、ＶＴ、ＶＦを含む、大部分の頻拍性不整脈を終了させるために使用される。埋め込み型電気除細動器／除細動器（ＩＣＤ）は、全心筋を同時に脱分極し、かつそれを無反応性にすることによって検出された頻拍性不整脈エピソードを終了させるために電気ショックを送る心律動管理（ＣＲＭ）装置である。
【０００５】
頻拍性不整脈のもう１つのタイプの電気治療は、抗頻拍性不整脈ペーシング（ＡＴＰ）である。ＡＴＰにおいて、心臓は、頻拍性不整脈を引き起こすリエントリー性ループを遮断することを目指して競合的にペーシングされる。典型的なＩＣＤは、非細動ＶＴが検出されると、ＡＴＰが心臓に送られるように、ＡＴＰと除細動能力を含み、他方で除細動ショックは、細動が起こる時に与えられる。電気除細動及び／又は除細動は、頻拍性不整脈を終了させる際に効果的であるが、それは大量の電力を消費し、かつ高圧の衝撃パルスのために患者の不快感をもたらす。従って、可能な場合はいつでも、頻拍性不整脈を終了させるためにＩＣＤが、ＡＴＰを使用することが望ましい。
【０００６】
頻拍性不整脈の終了におけるＡＴＰの有効性は、頻拍性不整脈のタイプとＡＴＰの実施のタイミング次第である。効果的であるために、ＡＴＰ治療は、リエントリー性ループにおける興奮間隙中に、心臓に行われるべきである。ＡＴＰ実施の不正確なタイミングは、ＡＴＰを使用して頻拍性不整脈を終了する際の失敗の一因となることが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これら及び他の理由のために、ＡＴＰ治療を行うか、及びいつ行うか否かを決定することが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ＣＲＭシステムは、ＡＴＰを含む抗頻拍性不整脈治療を実施する埋め込み型医療装置と、血行力学的信号を感知する少なくとも１つの血行力学的センサとを含む。頻拍性不整脈エピソードが検出されると、ＣＲＭシステムは、ＡＴＰを実施するか、及び／又はいつ実施するか否かを決定するために、血行力学的信号を解析する。
【０００９】
一実施態様において、ＣＲＭシステムは、感知回路と、頻拍性不整脈検出器と、血行力学的センサと、血行力学的パラメータ検出器と、ペーシング回路と、治療コントローラとを含む。感知回路は心臓信号を感知する。頻拍性不整脈検出器は、心臓信号から頻拍性不整脈エピソードを検出する。血行力学的センサは、血行力学的性能を示す血行力学的信号を感知する。血行力学的パラメータ検出器は、血行力学的信号から血行力学的パラメータを検出する。ペーシング回路はペーシングパルスを送る。治療コントローラは、治療セレクタと、ＡＴＰコントローラとを含む。治療セレクタは、頻拍性不整脈エピソード中に検出された血行力学的パラメータの不整脈性値を、正常範囲の血行力学的パラメータと比較する。血行力学的パラメータの不整脈性値が、正常範囲の血行力学的パラメータの中にあるならば、治療セレクタは、ＡＴＰアルゴリズムを選択する。ＡＴＰコントローラは、選択されたＡＴＰアルゴリズムを実行することによって、ペーシングパルスの送りを制御する。
【００１０】
もう１つの実施態様において、ＡＴＰ治療を実施するか否かを決定するためのＣＲＭシステムを操作する方法が提供される。心臓信号が感知される。頻拍性不整脈エピソードが心臓信号から検出される。血行力学的性能を示す血行力学的信号が感知される。血行力学的パラメータが血行力学的信号から検出される。血行力学的パラメータの不整脈性値が、頻拍性不整脈エピソード中に検出された血行力学的パラメータの値として生成される。血行力学的パラメータの不整脈性値が、正常範囲の血行力学的パラメータと比較される。血行力学的パラメータの不整脈性値が正常範囲の血行力学的パラメータの中にあるならば、ＡＴＰ治療が選択される。
【００１１】
一実施態様において、ＣＲＭシステムは、感知回路と、頻拍性不整脈検出器と、血行力学的センサと、血行力学的パラメータ検出器と、ペーシング回路と、治療コントローラとを含む。感知回路は、心臓信号を感知する。頻拍性不整脈検出器は、心臓信号から頻拍性不整脈エピソードを検出する。血行力学的センサは、血行力学的性能を示す血行力学的信号を感知する。ペーシング回路はペーシングパルスを送る。治療コントローラは、特性検出器と、ＡＴＰコントローラとを含む。特性検出器は、血行力学的信号から所定タイプ特性を検出する。ＡＴＰコントローラは、所定タイプ特性を少なくとも使用してペーシングパルスの送りの時間を調節する。
【００１２】
もう１つの実施態様において、ＡＴＰ実施の時間を調節するためのＣＲＭシステムを操作する方法が提供される。心臓信号が感知される。頻拍性不整脈エピソードが心臓信号から検出される。血行力学的性能を示す血行力学的信号が感知される。所定タイプ特性が血行力学的信号から検出される。ＡＴＰウィンドウの開始点が、所定タイプ特性を少なくとも使用して突き止められる。ＡＴＰ実施は、ＡＴＰウィンドウの開始点を使用して時間が調節される。
【００１３】
この要約は、本出願の教示内容の幾つかの概要であり、かつ本要旨の排他的又は網羅的な治療であることは意図されない。本要旨に関する更なる詳細は、詳細な説明及び添付の請求項において見出される。本発明の他の側面は、各々が、限定的な意味で取られるべきでない、以下の詳細な説明を読み、かつ理解し、かつその一部をなす図面を見れば当業者にとって明らかになるであろう。本発明の範囲は、添付の請求項及びその法的な均等物によって定義される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
必ずしも原寸に比例して描かれない図面は、本文献において論じられる種々の実施形態を例として、但し限定としてではなく一般的に例示する。
【００１５】
以下の詳細な説明において、本明細書の一部をなし、かつ本発明が実施できる具体的な実施形態が例示として示される添付図面が参照される。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるようにするために十分に詳細に記載され、かつ実施形態が、組み合わせられること、又は他の実施形態が利用できること、かつ構造的、論理的、電気的な変更が、本発明の範囲から逸脱することなく行えることが理解されるべきである。以下の詳細な説明は、例を提供し、かつ本発明の範囲は、添付の請求項やその法的な均等物によって定義される。
【００１６】
本文献において、用語「ａ」又は「ａｎ」は、特許文献に共通するように、１つ又は２つ以上を含むために使用される。本文献において、用語「又は」は、別段の指示がない限り、非排他的な又は、を参照するために使用される。更に、本文献で参照される全ての公報、特許及び特許文献は、参照することにより個別に組み込まれるかのように、参照することにより本明細書に全体が組み込まれる。本文献及び参照することによりこのように組み込まれるこれらの文献の間に一致しない使用がある場合に、組み込まれた参考文献中の使用が、本文献のそれの補足であると考えられるべきである。相容れない不一致に関して、本文献における使用が、支配する。
【００１７】
本文献で「ある（ａｎ）」、「１つの」及び「種々の」実施形態の参照は、必ずしも同じ実施形態である必要はなく、かつかかる参照は、１つを超える実施形態を予期することに注意すべきである。
【００１８】
本文献で使用されるような、心拍数と、（心間隔としても知られる）心周期長との間の関係は、周波数と、その対応する期間との間の関係である。心拍数が、毎分脈拍（ｂｐｍ）で与えられるなら、ミリ秒でのその対応する心周期長は、６０，０００を心拍数で割ることによって計算される（ここで６０，０００は、１分の中のミリ秒数である）。心周期長が代わりに使用される時に、心拍数を使用する、比較のようないかなるプロセスもそれに応じて修正されるべきである。例えば、心室拍数が頻拍性不整脈しきい値速度を超える時に頻拍性不整脈が検出されれば、同等のプロセスは、（心室間隔としても知られる）心室周期長が頻拍性不整脈しきい値間隔を下回る時に頻拍性不整脈を検出する。添付の請求項は、かかる変動をカバーすると解釈されるべきである。
【００１９】
本文献は、１つ以上の血行力学的信号を使用して、ＡＴＰを含む抗頻拍性不整脈治療を実施し、かつＡＴＰの選択と実施時間を含む抗頻拍性不整脈治療を制御するＣＲＭシステムについて論じる。一実施形態において、ＣＲＭシステムは、頻拍性不整脈エピソードが検出されるとに、血行力学的センサを使用して、血行力学的信号を感知し、かつ血行力学的信号から血行力学的パラメータを検出する。頻拍性不整脈エピソード中に検出された血行力学的パラメータ値が、予め特定された範囲内にあるならば、ＣＲＭシステムは、検出された頻拍性不整脈エピソードを治療するためにＡＴＰを選択する。血行力学的信号の例には、心音信号、動脈圧信号、インピーダンス信号を含む。一実施形態において、ＣＲＭシステムは、血行力学的センサを使用して、リエントリー性ループにおける興奮間隙中にＡＴＰパルスを送るための時間基準として使用できる、検出可能な特性を有する血行力学的信号を感知する。血行力学的信号におけるかかる検出可能な特性の例には、心音信号における第２音（Ｓ２）のピーク、動脈圧信号における重複切痕、インピーダンス信号の一次導関数における最低点、インピーダンス信号の二次導関数におけるゼロ交差点を含む。一実施形態において、ＣＲＭシステムは、複数の血行力学的センサを使用して、ＡＴＰを実施するか、及び／又はいつ実施するかを制御するために複数の血行力学的信号を感知する。
【００２０】
図１は、ＣＲＭシステム１００の一実施形態と、ＣＲＭシステム１００が作動する環境の部分の説明図である。ＣＲＭシステム１００は、リード１０５、１１０を介して心臓１９９に電気的に連結された埋め込み型医療装置１０１を含む。外部システム１０２は、遠隔測定リンク１０３を経由して埋め込み型医療装置１０１と通信する。
【００２１】
埋め込み型医療装置１０１は、ＡＴＰ及び電気除細動／除細動治療を含む抗頻拍性不整脈治療を実施する。一実施形態において、埋め込み型医療装置１０１は、心臓ペーシング能力を有する埋め込み型電気除細動器／除細動器（ＩＣＤ）である。もう１つの実施形態において、ペースメーカ及び電気除細動器／除細動器に加えて、埋め込み型医療装置１０１は、神経刺激器、薬物送り装置、生物治療装置のような１つ以上の他の監視及び／又は治療装置を更に含む。埋め込み型医療装置１０１は、生理学的信号を感知し、かつ治療電気パルスを送る電子回路を収容する密閉された缶を含む。密閉された缶は、感知及び／又はパルス送り用の電極の役目を果たす。一実施形態において、図１に例示されたように、電子回路は、少なくとも、心臓１９９からの心房電位図と心室電位図を感知し、かつ心臓１９９にペーシングを送り、かつ電気除細動／除細動パルスを送る。リード１０５は、埋め込み型医療装置１０１に接続された近位端１０６と、心臓１９９の右心房（ＲＡ）に置かれた遠位端１０７とを含むペーシングリードである。ペーシング感知電極１０８は、遠位端１０７に位置する。もう１つのペーシング感知電極１０９は、遠位端１０７の近くに位置する。電極１０８、１０９は、心房電位図の感知及び／又は心房ペーシングパルスの送りを可能にするためにリード１０５内の別個の導体を経由して埋め込み型医療装置１０１に電子的に接続される。リード１１０は、埋め込み型医療装置１０１に接続された近位端１１１と、心臓１９９の右心室（ＲＶ）内に置かれた遠位端１１２とを含む除細動リードである。ペーシング感知電極１１３は遠位端１１２に位置する。除細動電極１１４は、遠位端１１２の近くに位置するが、ペーシング感知電極１１３から電気的に分離される。もう１つの除細動電極１１５は、上室配置のために遠位端１１２から距離を置いて位置する。電極１１３、１１４、１１５は、リード１１０内の別個の導体を経由して埋め込み型医療装置１０１に電気的に接続される。電極１１３は、心室電位図の感知及び／又は心室ペーシングパルスの送りを可能にする。電極１１４及び１１５は、心室電気除細動／除細動パルスの送りを可能にする。
【００２２】
埋め込み型医療装置１０１は、血行力学的センサ制御の抗頻拍性不整脈システム１２０を含む。１つ以上の埋め込み型血行力学的センサは、埋め込み型医療装置１０１に含まれ、及び／又は接続される。システム１２０は、ＡＴＰが、検出された頻拍性不整脈エピソードを終了させるために適切な治療であるか否かを決定し、及び／又は効果的なＡＴＰ実施の時間を決定するために、１つ以上の埋め込み型血行力学的センサによって感知された１つ以上の血行力学的信号を使用する。システム１２０の種々の実施形態を、図３、４及び６〜９を参照して以下で論じる。
【００２３】
外部システム１０２は、埋め込み型医療装置１０１のプログラミングを可能にし、かつ埋め込み型医療装置１０１によって獲得された信号を受信する。一実施形態において、外部システム１０２はプログラマを含む。もう１つの実施形態において、外部システム１０２は、埋め込み型医療装置１０１に近接した外部装置と、相対的に離れた位置の遠隔装置と、外部装置及び遠隔装置を連結する電気通信網とを含む患者管理システムである。患者管理システムは、例えば患者の状態を監視するため、かつ治療を調節するために、遠隔位置からの埋め込み型医療装置１０１へのアクセスを可能にする。遠隔測定リンク１０３は、埋め込み型医療装置１０１と外部システム１０２との間に双方向データ伝送を行う無線通信リンクである。一実施形態において、遠隔測定リンク１０３は、誘導性遠隔測定リンクである。代替的実施形態において、遠隔測定リンク１０３は、遠距離場無線周波数遠隔測定リンクである。遠隔測定リンク１０３は、埋め込み型医療装置１０１から外部システム１０２へのデータ伝送を行う。このことは例えば、埋め込み型医療装置１０１によって獲得されたリアルタイム生理学的データを伝送すること、埋め込み型医療装置１０１によって獲得され、かつ記憶された生理学的データを抽出すること、埋め込み型医療装置１０１に記憶された治療履歴データを抽出すること、埋め込み型医療装置１０１の作動状態を示すデータ（例えば電池の状態及びリードのインピーダンス）を抽出することなどを含む。遠隔測定リンク１０３は、外部システム１０２から埋め込み型医療装置１０１へのデータ伝送も提供する。このことは例えば、生理学的データを獲得するために埋め込み型医療装置１０１をプログラミングすること、（装置作動状態用のような）少なくとも１つの自己診断テストを実行するために埋め込み型医療装置１０１をプログラミングすること、（ＡＴＰのような）利用可能な監視又は治療機能を可能にするために埋め込み型医療装置１０１をプログラミングすること、ペーシング及び／又は電気除細動／除細動パラメータのような治療パラメータを調節するために埋め込み型医療装置１０１をプログラミングすることなどを含む。
【００２４】
図２は、心周期の一部にわたるＡＴＰウィンドウ及び幾つかの生理学的信号を示すＡＴＰの効果的な実施のタイミングの説明図である。検出された頻拍性不整脈エピソードを終了させることに効果的であるために、ＡＴＰ治療は、リエントリー性ループにおける興奮間隙にほぼ対応するＡＴＰウィンドウ中に行われるべきである。
【００２５】
興奮間隙は、Ｔ波終了から次のＱＲＳ群の開始までの時間にほぼ対応する。Ｔ波は、心臓が「再分極している」期間である。大部分の低振幅電気刺激パルスは、Ｔ波中に送られれば、心臓収縮をもたらさない。ＶＴ中、Ｔ波を信頼できるように検出することは、不可能でないにせよ、難しい。それ故に、血行力学的手段のような他の手段が、興奮間隙を示すために使用される。例えば、Ｓ２心音は、Ｔ波の終了に同様にほぼ対応する、心臓収縮の駆出期終了を信号で伝える大動脈弁の閉鎖に対応する。それ故に、血行力学的手段は、Ｔ波が信頼できるように検出できなくても、再分極終了を推定するために使用できる。（Ｓ２心音のような）血行力学的手段は、ＶＴとＶＦを区別するためにも使用できる。ＶＴ中、幾らかの血液ポンピングがまだあり、かつそれ故に弁の少なくとも擬似正常開閉がある。しかしながら、ＶＦ中、弁を開閉するための十分なポンピング作用はない。一実施形態において、ＶＴ及びＶＦの間の判別は、ＡＴＰが行われるべきか否かを決定するための要因である。
【００２６】
例示された生理学的信号は、心電図（ＥＣＧ）を含み、さらに、心音信号、心音エンベログラム（heart sound envelogram）、動脈圧信号、インピーダンス信号（Ｚ）、インピーダンス信号の一次導関数（Ｚ’、すなわちｄＺ／ｄｔ）、インピーダンス信号の二次導関数（Ｚ”、すなわちｄ2Ｚ／ｄｔ2）を含む血行力学的信号の幾つかの例を含む。１つ以上の血行力学的パラメータは、患者の血行力学的状態を示すために、かかる信号から抽出される。検出された頻拍性不整脈エピソード中の血行力学的状態は、その検出された頻拍性不整脈エピソードを終了させる際のＡＴＰ治療の有効性を予測する。種々の実施形態において、血行力学的パラメータの範囲は、例えば正常洞調律（ＮＳＲ）中に血行力学的信号を感知し、かつ正常な血行力学的性能を示すと考えられる値の範囲を確立することによって予め特定される。この予め特定された範囲の血行力学的パラメータは、「正常範囲の」血行力学的パラメータと呼ばれる。検出された頻拍性不整脈エピソード中に検出された血行力学的パラメータの値が正常範囲内にあるならば、ＡＴＰは適切と考えられる。検出された頻拍性不整脈エピソード中に検出された血行力学的パラメータの値が正常範囲外にあるならば、除細動ショックのようなより攻撃的な治療が、必要と考えられる。
【００２７】
図２に例示したように、ＡＴＰウィンドウは、Ｔ１に開始点と、Ｔ２に終了点とを有する。開始点は、心周期における大動脈弁の閉鎖及び肺動脈弁の閉鎖と時間的に関連する。これら２つの弁の閉鎖は、ＥＣＧ信号のＴ波の直後に起こる。血行力学的信号における種々の特性は、大動脈弁の閉鎖及び肺動脈弁の閉鎖と関連し、従ってＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）を示すために使用できる。かかる特性は、例えば心音信号におけるＳ２ピーク２２２、動脈圧信号の重複切痕２２４、インピーダンス信号の一次導関数における最低点２２６、インピーダンス信号の二次導関数におけるゼロ交差点２２８を含む。ＡＴＰウィンドウの終了点（Ｔ２）は、次の心周期のＱＲＳ群の前に起こる。種々の実施形態において、時間間隔Ｔは、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）から始まり、かつＡＴＰパルスの送りは、時間間隔Ｔが（Ｔ１＋Ｔで）終了する時に開始される。
【００２８】
一実施形態において、ＡＴＰ治療の実施は、ペーシングパルスのバーストの送りを含み、時間間隔Ｔが終了する時、先行ペーシングパルスが送られる。具体的な実施形態において、ＡＴＰ治療の実施は、約１２０〜７５０ミリ秒のペーシング間隔で等間隔に置かれた約１〜３０のペーシングパルスのバーストの送りを含み、先行ペーシングパルスは、ＡＴＰペーシングウィンドウの開始点（Ｔ１）後の約０〜２５０ミリ秒で送られる。一実施形態において、各特定の頻拍性不整脈エピソード中の心拍数を明らかにするために、ペーシング間隔は、測定された心周期長の所定の割合であるように設定される。具体的な実施形態において、所定の割合は、約７０〜９５％の範囲内にある。時間間隔Ｔは、ＡＴＰパルスの送りが、ＡＴＰウィンドウ内で開始されるように選択される。換言すれば、時間間隔Ｔは、ＡＴＰウィンドウの終了点（Ｔ２）の前に終了すべきである。一実施形態において、各特定の頻拍性不整脈エピソード中の心拍数を明らかにするために、時間間隔Ｔは、ＡＴＰパルスの送りが開始されるべき心拍動に対して推定される心周期長の一部として決定される。この心周期長は、例えばＡＴＰパルスの送り開始前に検出された複数の心室周期長を使用して平均心周期長を計算することによって推定される。一実施形態において、時間間隔Ｔは、推定された心周期長の所定の一部として自動的に計算される。具体的な実施形態において、時間間隔Ｔは、推定された心周期長の約１５％であるように計算される。
【００２９】
図３は、システム１２０の具体的な実施形態である、血行力学的センサ制御の抗頻拍性不整脈システム３２０の実施形態を例示するブロック図である。システム３２０は、血行力学的センサ３３０と、血行力学的パラメータ検出器３３２と、感知回路３３４と、頻拍性不整脈検出器３３６と、ペーシング回路３３８と、治療コントローラ３４０とを含む。
【００３０】
血行力学的センサ３３０は、血行力学的性能を示す血行力学的信号を感知する。血行力学的パラメータ検出器３３２は、血行力学的信号から血行力学的パラメータを検出する。頻拍性不整脈エピソード中に検出された血行力学的パラメータの不整脈性値は、ＡＴＰが、その頻拍性不整脈エピソードを終了させる際に、潜在的に効果的と考えられるか否かを示す。血行力学的信号は、検出可能な特性も含む。一実施形態において、検出可能な特性は、各心周期において大動脈弁の閉鎖及び肺動脈弁の閉鎖と時間的に関連する形態学的特性である。
【００３１】
感知回路３３４は、リード１０５及び／又は１００内の電極を使用して１つ以上の心臓信号を感知する。頻拍性不整脈検出器３３６は、１つ以上の心臓信号から頻拍性不整脈エピソードを検出する。
【００３２】
ペーシング回路３３８は、リード１０５及び／又は１００を介してペーシングパルスを送る。治療コントローラ３４０によって制御されるペーシングモードに応じて、ペーシングパルスは、抗除脈型不整脈治療、心臓再同期治療、心臓リモデリング制御治療、ＡＴＰ治療のような種々の目的で送られる。
【００３３】
一実施形態において、図３に例示したように、治療コントローラ３４０は、治療セレクタ３４２と、特性検出器３４４と、ＡＴＰコントローラ３４６とを含む。治療セレクタ３４２は、頻拍性不整脈エピソード中に検出された血行力学的パラメータの不整脈性値を、予め特定された正常範囲の血行力学的パラメータと比較し、かつ血行力学的パラメータの不整脈性値が正常範囲の血行力学的パラメータ中にあるのならば、ＡＴＰアルゴリズムを選択する。特性検出器３４４は、血行力学的信号から所定タイプ特性を検出する。ＡＴＰアルゴリズムが選択されれば、ＡＴＰコントローラ３４６は、検出された所定タイプ特性を少なくとも使用してペーシングパルスの送りの時間を調節することを含む、選択されたＡＴＰアルゴリズムを実行することによって、ペーシング回路３３８からのペーシングパルスの送りを制御する。
【００３４】
他の実施形態において、治療コントローラ３４０は、ＡＴＰコントローラ３４６を含み、さらに治療セレクタ３４２と特性検出器３４４のいずれか一方を含む。一実施形態において、治療セレクタ３４２が、ＡＴＰアルゴリズムを選択すると、ＡＴＰコントローラ３４６は、所定のタイミングパラメータを使用してＡＴＰパルスの送りの時間を調節する。もう１つの実施形態において、ＡＴＰアルゴリズムが、（血行力学的信号を使用せずに）頻拍性不整脈性心拍数のような所定の基準に従って選択されれば、特性検出器３４４は、血行力学的信号から所定タイプ特性を検出し、かつＡＴＰコントローラ３４６は、検出された所定タイプ特性を少なくとも使用してペーシングパルスの送りの時間を調節する。
【００３５】
図４は、システム３２０の具体的な実施形態である血行力学的センサ制御の抗頻拍性不整脈システム４２０の実施形態を例示するブロック図である。システム４２０は、血行力学的センサ３３０と、血行力学的パラメータ検出器３３２と、感知回路３３４と、頻拍性不整脈検出器４３６と、ペーシング回路３３８と、除細動回路４６４と、テンプレート発生器４５６と、治療コントローラ４４０とを含む。
【００３６】
頻拍性不整脈検出器４３６は、頻拍性不整脈検出器３３６の具体的な実施形態であり、かつ脱分極検出器４５０と、周期長検出器４５２と、コンパレータ４５４とを含む。脱分極検出器４５０は、感知回路３３４によって感知された１つ以上の心臓信号から心臓脱分極を検出する。周期長検出器４５２は、１つ以上の心臓信号から心周期長を検出する。コンパレータ４５４は、検出された心周期長を少なくとも１つの頻拍性不整脈しきい値周期長と比較し、かつ検出された心周期長が頻拍性不整脈しきい値周期長よりも短かければ、頻拍性不整脈を検出する。一実施形態において、頻拍性不整脈検出器４３６は、心室頻拍性不整脈（ＶＴ）を検出する。脱分極検出器４５０は、感知回路３３４によって感知された心室電位図から心室脱分極（Ｒ波）を検出する。周期長検出器４５２は、各々が２つの連続して検出された心室脱分極の間の時間間隔である心室間隔（ＲＲ間隔）を検出し、かつ所定数の検出された心室間隔を平均することによって心周期長を計算する。具体的な実施形態において、周期長検出器４５２によって検出された心周期長は、約４回の連続した心拍動の心室間隔の平均である。コンパレータ４５４は、検出された心周期長を所定のＶＴしきい値周期長と比較し、かつ検出された心周期長が、所定のＶＴしきい値周期長未満に下落する時、ＶＴを検出する。
【００３７】
除細動回路４６４は、リード１１０を介して電気除細動／除細動パルスを送る。システム４２０は、ＡＴＰ治療及び電気除細動／除細動治療を含む抗頻拍性不整脈治療を行う。
【００３８】
テンプレート発生器４５６は、テンプレート発生器３５６の具体的な実施形態であり、かつＮＳＲ検出器４５８と、正常範囲発生器４６０と、テンプレート記憶装置４６２とを含む。ＮＳＲ検出器４５８は、１つ以上の心臓信号からＮＳＲを検出する。一実施形態において、ＮＳＲ検出器４５８は、複数の心周期長の平均値が、所定のＮＳＲウィンドウ中にあり、かつ心周期長の分散が、所定のＮＳＲしきい値周期長の分散未満である時にＮＳＲを検出する。具体的な実施形態において、複数の心周期長の平均値は、周期長検出器４５２によって検出された心周期長であり、かつ分散は、心周期長を計算するために周期長検出器４５２によって使用される同じ心室間隔から計算される。血行力学的パラメータの複数のＮＳＲ値を使用して、正常範囲検出器４６０は、正常範囲の血行力学的パラメータを生成する。一実施形態において、正常範囲発生器４６０は、次式：
ＸMAX＝｜Ｘ｜AVG＋ｋ・｜Ｘ｜SD
ＸMIN＝｜Ｘ｜AVG−ｋ・｜Ｘ｜SD                              ［１］
（式中、ＸMAX及びＸMINは、正常範囲の境界値であり、｜Ｘ｜AVGは、血行力学的パラメータの複数のＮＳＲ値を使用して計算された血行力学的パラメータの平均値であり、｜Ｘ｜SDは、血行力学的パラメータの複数のＮＳＲ値を使用して計算された血行力学的パラメータの標準偏差であり、かつｋは、所定の定数である）を使用して正常範囲を生成する。具体的な実施形態において、血行力学的パラメータの複数のＮＳＲ値は、血行力学的パラメータの約１５のＮＳＲ値を含む。テンプレート記憶装置４６２は、正常範囲の血行力学的パラメータを記憶する。一実施形態において、テンプレート発生器４５６は、記憶された正常範囲の血行力学的パラメータを規則正しく、例えば定期的に更新する。
【００３９】
治療コントローラ４４０は、治療コントローラ３４０の具体的な実施形態であり、かつペーシング回路３３８からのペーシングの送りと、除細動回路４６４からの電気除細動／除細動パルスの送りを制御する。治療コントローラ４４０は、治療セレクタ４４２と、特性検出器３４４と、ＡＴＰコントローラ４４６と、除細動コントローラ４７２とを含む。
【００４０】
治療セレクタ４４２は、検出された頻拍性不整脈エピソード中に検出された血行力学的パラメータの不整脈性値を、記憶された正常範囲の血行力学的パラメータと比較するパラメータコンパレータ４６６を含む。血行力学的パラメータの不整脈性値が、記憶された正常範囲の血行力学的パラメータ中にあるならば、治療セレクタ４４２は、ＡＴＰアルゴリズムを選択する。血行力学的パラメータの不整脈性値が、記憶された正常範囲の血行力学的パラメータの外にあるならば、治療セレクタ４４２は、電気除細動／除細動アルゴリズム又はＡＴＰ充電前アルゴリズムを選択する。ＡＴＰアルゴリズムが選択されれば、ＡＴＰコントローラ４４６は、ペーシング回路３３８からのＡＴＰパルスの１つ以上のバーストの送りを制御する。ＡＴＰが、検出された頻拍性不整脈エピソードの終了に失敗すれば、除細動コントローラ４７２は、検出された頻拍性不整脈エピソードが終了するまで、除細動回路４６４からの１つ以上の電気除細動／除細動パルスの送りを制御する。電気除細動／除細動アルゴリズムが選択されれば、除細動コントローラ４７２は、検出された頻拍性不整脈エピソードが終了するまで、除細動回路４６４からの１つ以上の電気除細動／除細動パルスの送りを制御する。ＡＴＰ充電前アルゴリズムが選択されれば、ＡＴＰコントローラ４４６は、除細動コントローラ４７２が、電気除細動／除細動パルス用のエネルギーを貯蔵する除細動コンデンサを充電することによって電気除細動／除細動パルスを送るための除細動回路４６４を準備する間に、ペーシング回路３３８からのＡＴＰパルスの１つ以上のバーストの送りを制御する。ＡＴＰが、検出された頻拍性不整脈エピソードの終了に失敗すれば、除細動コントローラ４７２は、除細動回路４６４からの電気除細動／除細動パルスの送りを直ちに行う。かかるＡＴＰ充電前アルゴリズムを実行するシステムの例は、参照することにより本明細書に全体が組み込まれる、「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ ＡＮＴＩ−ＴＡＣＨＹＡＲＲＨＹＴＨＭＩＡ  ＰＡＣＩＮＧ  ＡＮＤ  ＤＥＦＩＢＲＩＬＬＡＴＩＯＮ」という題名の、２００４年４月２日に出願され、Ｃａｒｄｉａｃ  Ｐａｃｅｍａｋｅｒｓ，Ｉｎｃ．に譲渡された米国特許出願第１０／８１７７５１号で論じられている。
【００４１】
ＡＴＰコントローラ４４６は、ＡＴＰコントローラ３４６の具体的な実施形態であり、かつＡＴＰウィンドウロケータ４６８と、ＡＴＰタイマ４７０とを含む。ＡＴＰウィンドウロケータ４６８は、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）を少なくとも突き止める。一実施形態において、ＡＴＰウィンドウロケータ４７０は、ＡＴＰウィンドウの終了点（Ｔ２）も突き止める。一実施形態において、ＡＴＰウィンドウロケータ４６８は、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）として特性検出器３４４によって検出された所定タイプ特性を選択する。もう１つの実施形態において、ＡＴＰウィンドウロケータ４６８は、特性検出器３４４によって検出された所定タイプ特性と、検出された頻拍性不整脈エピソード中に周期長検出器４５２によって検出された心周期長である不整脈周期長を使用して、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）を突き止める。具体的な実施形態において、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）は、所定タイプ特性か、同じ心周期におけるタイミング間隔の終わりの、後に起こる方であり、ここでタイミング間隔は、所定の割合の不整脈周期長であり、かつ検出された心室脱分極から開始する。もう１つの実施形態において、ＡＴＰウィンドウロケータ４６８は、特性検出器３４４によって検出された所定タイプ特性、不整脈周期長、不整脈性周期長の相対安定性に関するパラメータを使用してＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）を突き止める。具体的な実施形態において、ＡＴＰウィンドウロケータ４６８は、不整脈性周期長の安定度が減少する時に、所定タイプ特性により多くの重みを与える。例えば時間基準（ｔ＝０）として心室脱分極（Ｒ波）を使用して、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）は、
Ｔ１＝（１−α）・ＴCP＋α・ｘ％・ＣＬ                          ［２］
（式中、αは、不整脈性周期長の相対安定性に関する重み係数であり、かつ０から１の間の値を有し、ＴCPは、所定タイプ特性の時間であり、ｘ％は、所定の割合であり、かつＣＬは、不整脈性周期長である）よって与えられる。重み係数αは、例えばｅ-var（式中、ｖａｒは、不整脈周期長を計算するために使用される心室間隔の分散である）に等しい。ＡＴＰタイマ４７０は、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）からのＡＴＰ間隔（Ｔ）の時間を調節し、かつＡＴＰ間隔（Ｔ）が終了する時、ＡＴＰパルスの送りを開始する。一実施形態において、ＡＴＰタイマ４７０は、ＡＴＰ間隔（Ｔ）が終了する時、ＡＴＰパルスのバーストの先行ペーシングパルスの送りを開始する。ＡＴＰ間隔は、ＡＴＰウィンドウ内（Ｔ１及びＴ２の間）で選択される。一実施形態において、心周期におけるＡＴＰウィンドウの終了点（Ｔ２）は、心室脱分極（Ｒ波）から開始し、かつ不整脈性周期長の所定の割合である長さを有する時間間隔の終わりである。具体的な実施形態において、所定の割合は、約９５％である。
【００４２】
図５は、血行力学的信号を使用するＡＴＰを制御する方法の実施形態を例示するフローチャートである。一実施形態において、方法は、本文献で論じられるその種々の実施形態を含み、血行力学的センサ制御の抗頻拍性不整脈システム１２０を含むシステム１００によって実行される。
【００４３】
１つ以上の心臓信号が、５００で感知される。１つ以上の心臓信号の例には、心房と心室の電位図を含む。血行力学的性能を示す血行力学的信号が、５０２で感知される。血行力学的信号の例には、心音信号、動脈圧信号、インピーダンス信号を含む。血行力学的パラメータが、５０４で血行力学的信号から検出される。血行力学的パラメータの例には、Ｓ２に関する電圧又はエネルギー振幅であるＳ２振幅、動脈圧信号の所定点で測定される動脈圧、インピーダンス信号の所定点で測定されるインピーダンスを含む。
【００４４】
ＮＳＲが、５１０で検出される。一実施形態において、１つ以上の心臓信号が所定のＮＳＲウィンドウ中にあり、かつ最低の安定性基準を満たす心周期長を示す時にＮＳＲが検出される。ＮＳＲが５１２で検出されれば、正常範囲の血行力学的パラメータが、５１４でＮＳＲ中に検出された血行力学的パラメータの複数のＮＳＲ値を使用して生成される。一実施形態において、正常範囲の血行力学的パラメータは、式［１］を使用して生成される。一実施形態において、血行力学的パラメータの複数の値は、約１５の値を含む。正常範囲の血行力学的パラメータが、５１６で記憶される。一実施形態において、ステップ５１４、５１６は、正常範囲の血行力学的パラメータが、患者の変化する生理学的状態と代謝要求を反映するために更新されるように、５１２でＮＳＲが検出される時、規則正しく、例えば実質的に定期的に繰り返される。もう１つの実施形態においては、ステップ５１４、５１６は、医師又は他の介護者によって決定されるように、必要に応じて繰り返される。
【００４５】
ＮＳＲが、５１２で検出されないならば、頻拍性不整脈が、５２０で検出される。一実施形態において、頻拍性不整脈は、心室電位図を使用して検出される。心室脱分極（Ｒ波）は、心室電位図から検出される。
【００４６】
各々が２つの連続して検出された心室脱分極の間の時間間隔である心室間隔（ＲＲ間隔）が、検出される。心周期長は、所定数の検出された心室間隔を平均することによって計算される。頻拍性不整脈エピソードは、心周期長が、所定の頻拍性不整脈しきい値周期長よりも短いならば、５２２で検出される。
【００４７】
頻拍性不整脈エピソードが５２２で検出されれば、頻拍性不整脈エピソード中に検出された血行力学的パラメータの不整脈性値は、記憶された正常範囲の血行力学的パラメータと５３０で比較される。血行力学的パラメータの不整脈性値が、５３２で、記憶された正常範囲の血行力学的パラメータ中にあるならば、ＡＴＰが、５４０で選択される。血行力学的パラメータの不整脈性値が、５３２で、記憶された正常範囲の血行力学的パラメータ外にあるならば、米国特許出願第１０／８１７７５１号で論じられたようなＡＴＰ充電前アルゴリズムを使用する除細動治療、又はペーシング／除細動治療のような、より攻撃的なもう１つの治療が、５６０で選択される。
【００４８】
ＡＴＰが、５４０で選択されれば、ＡＴＰウィンドウが、５４２で決定される。ＡＴＰウィンドウは、ＡＴＰパルスの送りが開始されるべき時間間隔である。ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）は、血行力学的信号から検出された所定タイプ特性を使用することによって突き止められる。所定タイプ特性は、各心周期における大動脈弁の閉鎖及び肺動脈弁の閉鎖と時間的に関連する。ＡＴＰウィンドウの終了点（Ｔ２）は、心室脱分極（Ｒ波）の開始前である。一実施形態において、所定タイプ特性は、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）として選択される。もう１つの実施形態において、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）は、所定タイプ特性、及び検出された頻拍性不整脈エピソード中に検出された心周期長である不整脈周期長を使用して突き止められる。具体的な実施形態において、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）は、所定タイプ特性と、心周期におけるタイミング間隔の終わりとの、後に起こる方から選択される。タイミング間隔は、心室脱分極から開始し、かつ不整脈周期長の所定の割合である。もう１つの実施形態において、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）は、所定タイプ特性と、不整脈周期長と、不整脈性周期長の相対安定性に関するパラメータとを使用して突き止められる。具体的な実施形態において、不整脈周期長を計算するために使用される心室間隔の相対安定性は、心室間隔の分散の関数として心拍数安定性に関するパラメータを生成するために解析される。ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）を突き止める際に、より多くの重みが、所定タイプ特性に与えられ、かつ不整脈性周期長の相対安定性が減少する時、より少ない重みが不整脈周期長に与えられる。
【００４９】
ＡＴＰは、５４４で時間が調節され、かつ行われる。ＡＴＰの実施は、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）から開始するＡＴＰ間隔（Ｔ）の終わりで開始される。一実施形態において、ＡＴＰの実施は、ペーシングパルスの少なくとも１つのバーストの送りを含む。先行ペーシングパルスは、ＡＴＰ間隔（Ｔ）が（Ｔ１＋Ｔで）終了する時に送られる。頻拍性不整脈エピソードの終了、すなわち５４４で行われるＡＴＰの有効性は、５４６で確認される。ＡＴＰが、５４８で頻拍性不整脈エピソードの終了に失敗すれば、かつ５５０でＡＴＰが、所定の抗頻拍性不整脈治療戦略に従って繰り返されれば、ステップ５４２〜５５０は、繰り返される。ＡＴＰが、頻拍性不整脈エピソードの終了に５４８で失敗するが、５５０で所定の抗頻拍性不整脈治療戦略に従って繰り返されないならば、より攻撃的な治療が、５６０で選択される。
【００５０】
より攻撃的な治療が５６０で選択されれば、選択された治療が、５６２で送られる。頻拍性不整脈エピソードの終了、すなわち５６２で行われた、選択された治療の有効性は、５６４で確認される。選択された治療が、５６８で頻拍性不整脈エピソードの終了に失敗すれば、ステップ５６２〜５６８は、頻拍性不整脈エピソードが終了するまで繰り返される。
【００５１】
一実施形態において、複数の血行力学的信号が、５０２で感知される。ステップ５０４、５１４、５１６、５３０は、各血行力学的信号に関して同時に又は独立して実行される。治療選択アルゴリズムは、ＡＴＰを５４０で選択するか、又は他の治療を５６０で選択するか否かを決定するために、ステップ５３２で、血行力学的信号の１つに対して各々が実行される比較の結果を使用する所定の融合法を適用する。ＡＴＰが、５４０で選択されれば、ＡＴＰウィンドウを突き止めるアルゴリズムは、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）を少なくとも突き止めるために血行力学的信号の１つから検出される各々の所定タイプ特性を使用する所定の融合法を適用する。
【００５２】
血行力学的センサ制御の抗頻拍性不整脈システム４２０の具体的な実施形態は、図６〜９を参照して、以下に論じる。種々の実施形態において、システム１００は、各々が本文献で論じられたいずれかの実施形態か、実施形態の組み合わせである、システム要素を含む。
【００５３】
例１：第２音（Ｓ２）を使用するＡＴＰ制御
図６は、システム４２０の具体的な実施形態である、血行力学的センサ制御の抗頻拍性不整脈システム６２０の実施形態を例示するブロック図である。この実施形態において、血行力学的信号は、心音信号であり、血行力学的パラメータは、Ｓ２ピークの電圧振幅又はＳ２発生のエネルギー含量であるＳ２振幅であり、かつ所定タイプ特性は、Ｓ２ピークである。システム６２０は、心音センサ６３０と、Ｓ２振幅検出器６３２と、感知回路３３４と、頻拍性不整脈検出器４３６と、ペーシング回路３３８と、除細動回路４６４と、Ｓ２テンプレート発生器６５６と、治療コントローラ６４０とを含む。
【００５４】
心音センサ６３０は、第２音（Ｓ２）を少なくとも示す信号である心音信号を感知する。心音センサ６３０の例には、各々が埋め込み型医療装置１０１に含まれるか、又はリード１０５若しくはリード１１０に組み込まれる、埋め込み型加速度計及び埋め込み型マイクロホンを含む。Ｓ２振幅検出器６３２は、心音信号からＳ２振幅を検出する。Ｓ２振幅の例には、１つ以上のＳ２ピークで測定されたピーク電圧振幅と、各Ｓ２発生のエネルギー含量を表すＳ２エネルギー振幅を含む。
【００５５】
Ｓ２テンプレート発生器６５６は、ＮＳＲ検出器４５８と、Ｓ２正常範囲発生器６６０と、テンプレート記憶装置６６２とを含む。Ｓ２正常範囲発生器６６０は、ＮＳＲが検出される間に検出される、Ｓ２振幅のＮＳＲ値を受信し、かつＳ２振幅の複数のＮＳＲ値に基づき正常範囲のＳ２振幅を生成する。一実施形態において、正常範囲発生器６６０は、式［１］（｜Ｘ｜AVGは、Ｓ２振幅の複数のＮＳＲ値を使用して計算されたＳ２振幅の平均値であり、｜Ｘ｜SDは、Ｓ２振幅の複数のＮＳＲ値を使用して計算されたＳ２振幅の標準偏差であり、かつｋは、Ｓ２と関連する所定の定数である）を使用して正常範囲を生成する。具体的な実施形態において、Ｓ２振幅の複数のＮＳＲ値は、約１５のＮＳＲ値を含む。テンプレート記憶装置６６２は、正常範囲のＳ２振幅を記憶する。
【００５６】
治療コントローラ６４０は、治療セレクタ６４２と、Ｓ２ピーク検出器６４４と、ＡＴＰコントローラ４４６と、除細動コントローラ４７２とを含む。治療セレクタ６４２は、検出された頻拍性不整脈エピソード中に検出されたＳ２振幅の不整脈性値を、記憶された正常範囲のＳ２振幅と比較するパラメータコンパレータ６６６を含む。Ｓ２振幅の不整脈性値が、記憶された正常範囲のＳ２振幅中にあるならば、治療セレクタは、ＡＴＰアルゴリズムを選択する。Ｓ２振幅の不整脈性値が、記憶された正常範囲のＳ２振幅外にあるならば、治療セレクタ６４２は、電気除細動／除細動アルゴリズム又はＡＴＰ充電前アルゴリズムを選択する。Ｓ２ピーク検出器６４４は、心音信号からＳ２ピークを検出する。ＡＴＰウィンドウロケータ４６８は、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）を突き止める際にＳ２ピークを少なくとも使用する。一実施形態において、Ｓ２ピーク検出器６４４は、Ｓ２及び／又はＳ２ピークからＳ２振幅を測定するために、Ｓ２正常範囲発生器６６０のためにＳ２及び／又はＳ２ピークも検出する。種々の実施形態において、Ｓ２ピーク検出器６４４は、Ｓ２発生を検出するためにＳ２検出器を含む。具体的な実施形態において、Ｓ２検出器は、検波器を使用して心音エベログラム(heart sound evelogram)を生成するエネルギーに基づくＳ２検出器を含む。Ｓ２発生は、心室脱分極（Ｒ波）及び／又はＩ心音（Ｓ１）発生に対するしきい値振幅とタイミング情報を使用して検出される。もう１つの実施形態において、Ｓ２検出器は、心音信号のセグメントと所定のＳ２形態学的テンプレートとの間の補正を解析する相関に基づくＳ２検出器を含む。各Ｓ２発生が検出され、心音信号のセグメントと所定のＳ２形態学的テンプレートとは、実質的に相関関係にある。もう１つの実施形態において、Ｓ２検出器は、独立した成分解析を使用して、ブラインド音源分離によってＳ２発生を検出する部分空間Ｓ２検出器を含む。
【００５７】
ある状況下では、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）が突き止められるべき心周期におけるＳ２ピークの検出は、困難なことがある。例えば、ＡＴＰ間隔（Ｔ）は、必要な算出時間と比較した時に短いことがある。従って、一実施形態において、Ｓ２ピーク検出器６４４は、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）を突き止めるために直接的に使用されるＳ２ピークの位置を予測するために、回帰に基づく方法を使用する。心室脱分極（Ｒ波）とＳ２発生が検出され、心室間隔（ＲＲ間隔）、及び各々が心室脱分極に隣接するＳ２ピークの間の間隔（ＲＳ2間隔）が、ＮＳＲ中に生成される。ＲＳ2−ＲＲ回帰曲線は、最小二乗基準に基づいて構成される。検出された頻拍性不整脈エピソード中、ＡＴＰ実施前に、検出されたＳ２ピークの位置は、ＲＳ2−ＲＲ回帰曲線を更新するために使用される。ＡＴＰが行われるべき時、次のＳ２ピークの位置は、更新されたＲＳ2−ＲＲ回帰曲線と最新の心室脱分極（Ｒ波）の位置を使用して予測される。Ｓ２ピークの予測された位置は、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）を突き止める際に使用される。
【００５８】
例２：肺動脈圧を使用するＡＴＰ制御
図７は、システム４２０のもう１つの具体的な実施形態である、血行力学的センサ制御の抗頻拍性不整脈システム７２０の実施形態を例示するブロック図である。この実施形態において、血行力学的信号は、動脈圧信号であり、血行力学的パラメータは、動脈圧信号から測定された動脈圧であり、かつ所定タイプ特性は重複切痕である。システム７２０は、圧力センサ７３０と、圧力検出器７３２と、感知回路３３４と、頻拍性不整脈検出器４３６と、ペーシング回路３３８と、除細動回路４６４と、圧力テンプレート発生器７５６と、治療コントローラ７４０とを含む。
【００５９】
動脈圧センサ７３０は動脈圧信号を感知する。動脈圧センサ７３０の例には、大動脈圧信号を感知する埋め込み型大動脈圧センサと、肺動脈圧信号を感知する埋め込み型肺動脈圧センサとを含む。圧力検出器７３２は、動脈圧信号から動脈圧を検出する。一実施形態において、動脈圧は、心周期の所定点で測定された動脈圧信号の振幅である。もう１つの実施形態において、動脈圧は、心周期にわたる動脈圧信号の最高最低振幅として測定される動脈圧である。
【００６０】
圧力テンプレート発生器７５６は、ＮＳＲ検出器４５８と、圧力正常範囲発生器７６０と、テンプレート記憶装置７６２とを含む。圧力正常範囲発生器７６０は、ＮＳＲが検出される間に検出される、動脈圧のＮＳＲ値を受信し、かつ動脈圧の複数のＮＳＲ値に基づき正常範囲の動脈圧を生成する。一実施形態において、圧力正常範囲発生器７６０は、式［１］（｜Ｘ｜AVGは、動脈圧の複数のＮＳＲ値を使用して計算された動脈圧の平均値であり、｜Ｘ｜SDは、動脈圧の複数のＮＳＲ値を使用して計算された動脈圧の標準偏差であり、かつｋは、動脈圧のために与えられた所定の定数である）を使用して正常範囲を生成する。具体的な実施形態において、動脈圧の複数のＮＳＲ値は約１５のＮＳＲ値を含む。テンプレート記憶装置７６２は、正常範囲の動脈圧を記憶する。
【００６１】
治療コントローラ７４０は、治療セレクタ７４２と、重複切痕検出器７４４と、ＡＴＰコントローラ４４６と、除細動コントローラ４７２とを含む。治療セレクタ７４２は、検出された頻拍性不整脈エピソード中に検出された動脈圧の不整脈性値を、記憶された正常範囲の動脈圧と比較するパラメータコンパレータ７６６を含む。動脈圧の不整脈性値が、記憶された正常範囲の動脈圧中にあるならば、治療セレクタ７４２は、ＡＴＰアルゴリズムを選択する。動脈圧の不整脈性値が、記憶された正常範囲の動脈圧外にあるならば、治療セレクタ７４２は、電気除細動／除細動アルゴリズム又はＡＴＰ充電前アルゴリズムを選択する。重複切痕検出器７４４は、動脈圧信号から重複切痕を検出する。一実施形態において、重複切痕検出器７４４は、動脈圧信号の一次導関数である導関数信号を生成し、かつ導関数信号を所定のしきい値と比較することによって重複切痕を検出する。ＡＴＰウィンドウロケータ４６８は、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）を突き止める際に少なくとも１つの重複切痕を使用する。
【００６２】
ある状況下では、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）が突き止められるべき心周期における重複切痕の検出は、困難なことがある。例えば、ＡＴＰ間隔（Ｔ）は、必要な算出時間と比較した時に短いことがある。従って、一実施形態において、重複切痕検出器６４４は、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）を突き止めるために直接的に使用される重複切痕の位置を予測するために、回帰に基づく方法を使用する。心室脱分極（Ｒ波）と重複切痕（Ｄ）が検出され、心室間隔（ＲＲ間隔）、及び各々が心室脱分極と隣接する重複切痕との間の間隔（ＲＤ間隔）が、ＮＳＲ中に生成される。ＲＤ−ＲＲ回帰曲線は、最小二乗基準に基づいて構成される。検出された頻拍性不整脈エピソード中、ＡＴＰ実施前に、検出された重複切痕の位置は、ＲＤ−ＲＲ回帰曲線を更新するために使用される。ＡＴＰが行われるべき時、次の重複切痕の位置は、更新されたＲＤ−ＲＲ回帰曲線及び最新の心室脱分極（Ｒ波）の位置を使用して予測される。重複切痕の予測された位置は、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）を突き止める際に使用される。
【００６３】
例３：インピーダンスを使用するＡＴＰ制御
図８は、システム４２０のもう１つの具体的な実施形態である、血行力学的センサ制御の抗頻拍性不整脈システム８２０の実施形態を例示するブロック図である。この実施形態において、血行力学的信号は、インピーダンス信号（Ｚ）であり、血行力学的パラメータは、インピーダンス信号から測定されたインピーダンスであり、かつ所定タイプ特性は、インピーダンス信号の一次導関数（ｄＺ／ｄｔ）の最低点、又はインピーダンス信号の二次導関数（ｄ2Ｚ／ｄｔ2）のゼロ交差点である。一実施形態において、インピーダンス信号（Ｚ）は、胸部インピーダンス信号である。もう１つの実施形態において、インピーダンス信号（Ｚ）は、心臓インピーダンス信号である。システム８２０は、インピーダンスセンサ８３０と、インピーダンス検出器８３２と、感知回路３３４と、頻拍性不整脈検出器４３６と、ペーシング回路３３８と、除細動回路４６４と、インピーダンステンプレート発生器８５６と、治療コントローラ８４０とを含む。
【００６４】
インピーダンスセンサ８３０は、インピーダンス信号を感知する。インピーダンス検出器８３２は、インピーダンス信号からインピーダンスを検出する。一実施形態において、インピーダンスは、心周期の所定点で測定されたインピーダンス信号の振幅である。もう１つの実施形態において、インピーダンスは、心周期にわたるインピーダンスの最高最低振幅として測定されるパルスインピーダンスである。
【００６５】
インピーダンステンプレート発生器８５６は、ＮＳＲ検出器４５８と、インピーダンス正常範囲発生器８６０と、テンプレート記憶装置８６２とを含む。インピーダンス正常範囲発生器８６０は、ＮＳＲが検出される間に検出される、インピーダンスのＮＳＲ値を受信し、かつインピーダンスの複数のＮＳＲ値に基づき正常範囲のインピーダンスを生成する。一実施形態において、インピーダンス正常範囲発生器８６０は、式［１］（｜Ｘ｜AVGは、インピーダンスの複数のＮＳＲ値を使用して計算されたインピーダンスの平均値であり、｜Ｘ｜SDは、インピーダンスの複数のＮＳＲ値を使用して計算されたインピーダンスの標準偏差であり、かつｋは、インピーダンスのために与えられた所定の定数である）を使用して正常範囲を生成する。具体的な実施形態において、インピーダンスの複数のＮＳＲ値は、約１５のＮＳＲ値を含む。テンプレート記憶装置８６２は、正常範囲のインピーダンスを記憶する。
【００６６】
治療コントローラ８４０は、治療セレクタ８４２と、最低／ゼロ交差検出器８４４と、ＡＴＰコントローラ４４６と、除細動コントローラ４７２とを含む。治療セレクタ８４２は、検出された頻拍性不整脈エピソード中に検出されたインピーダンスの不整脈性値を、記憶された正常範囲のインピーダンスと比較するパラメータコンパレータ８６６を含む。インピーダンスの不整脈性値が、記憶された正常範囲のインピーダンス中にあるならば、治療セレクタ８４２は、ＡＴＰアルゴリズムを選択する。インピーダンスの不整脈性値が、記憶された正常範囲のインピーダンス外にあるならば、治療セレクタ８４２は、電気除細動／除細動アルゴリズム又はＡＴＰ充電前アルゴリズムを選択する。最低／ゼロ交差検出器８４４は、インピーダンス信号の一次導関数（ｄＺ／ｄｔ）である信号から最低点、及び／又はインピーダンス信号の二次導関数（ｄ2Ｚ／ｄｔ2）である信号からゼロ交差点を検出する。ＡＴＰウィンドウロケータ４６８は、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）を突き止める際に、最低点及びゼロ交差点の少なくとも一方を使用する。
【００６７】
ある状況下では、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）が突き止められるべき心周期における最低又はゼロ交差点の検出は、困難なことがある。例えば、ＡＴＰ間隔（Ｔ）は、必要な算出時間と比較した時に短い。従って、一実施形態において、最低／ゼロ交差検出器８４４は、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）を突き止めるために直接的に使用される最低又はゼロ交差点の位置を予測するために、回帰に基づく方法を使用する。心室脱分極（Ｒ波）と最低又はゼロ交差点（Ｚ）が検出され、そこから心室間隔（ＲＲ間隔）、及び各々が心室脱分極と隣接する最低又はゼロ交差点との間の間隔（ＲＺ間隔）が、ＮＳＲ中に生成される。ＲＺ−ＲＲ回帰曲線は、最小二乗基準に基づいて構成される。検出された頻拍性不整脈エピソード中、ＡＴＰ実施前に、検出された最低又はゼロ交差点の位置は、ＲＺ−ＲＲ回帰曲線を更新するために使用される。ＡＴＰが行われるべき時、次の最低又はゼロ交差点の位置は、更新されたＲＺ−ＲＲ回帰曲線と最新の心室脱分極（Ｒ波）の位置とを使用して予測される。最低又はゼロ交差点の予測された位置は、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）を突き止める際に使用される。
【００６８】
例４：複数の血行力学的信号を使用するＡＴＰ制御
図９は、システム４２０のもう１つの具体的な実施形態である、血行力学的センサ制御の抗頻拍性不整脈システム９２０の実施形態を例示するブロック図である。この実施形態において、２つ以上の血行力学的信号が感知され、かつＡＴＰを実施するか及び／又はいつ実施するかを制御するために、処理される。２つ以上の血行力学的信号の例には、以上に論じた心音信号、動脈圧信号、インピーダンス信号を含む。システム９２０は、血行力学的センサ９３０と、血行力学的パラメータ検出器９３２と、感知回路３３４と、頻拍性不整脈検出器４３６と、ペーシング回路３３８と、除細動回路４６４と、テンプレート発生器９５６と、治療コントローラ９４０とを含む。具体的な実施形態において、システム９２０は、２つ以上のシステム６２０、７２０、８２０の組み合わせであり、ＡＴＰ治療の選択及び／又はタイミングが、２つ以上の心音信号、動脈圧信号、インピーダンス信号を使用して制御される。例えば、各タイプのセンサの性能が、患者によって異なるので、かかるシステムは、治療制御の堅牢性を増加させる。
【００６９】
血行力学的センサ９３０は、各々が、血行力学的性能を示す信号である複数の血行力学的信号を感知するための複数の血行力学的センサを含む。一実施形態において、血行力学的センサ９３０は、２つ以上の心音信号６３０と、圧力信号７３０と、インピーダンス信号８３０とを含む。
【００７０】
血行力学的パラメータ検出器９３２は、血行力学的パラメータを各々、血行力学的信号の１つから検出する。一実施形態において、血行力学的パラメータ検出器９３２は、２つ以上のＳ２振幅検出器６３２と、圧力検出器７３２と、インピーダンス検出器８３２とを含む。
【００７１】
テンプレート発生器９５６は、各血行力学的パラメータの正常範囲を生成し、かつＮＳＲ検出器４５８と、正常範囲発生器９６０と、テンプレート記憶装置９６２とを含む。一実施形態において、テンプレート発生器９５６は、２つ以上のＳ２テンプレート発生器６５６と、圧力テンプレート発生器７５６と、インピーダンステンプレート発生器８５６とを含む。正常範囲発生器９６０は、対応する２つ以上のＳ２正常範囲発生器６６０と、圧力正常範囲発生器７６０と、インピーダンス正常範囲発生器８６０とを含む。テンプレート記憶装置９６２は、正常範囲発生器９６０によって生成された正常範囲の各血行力学的パラメータを記憶する。
【００７２】
治療コントローラ９４０は、治療セレクタ９４２と、特性検出器９４４と、ＡＴＰコントローラ９４６と、除細動コントローラ４７２とを含む。治療セレクタ９４２は、頻拍性不整脈エピソード中に検出された各血行力学的パラメータの不整脈性値を、記憶された正常範囲のその血行力学的パラメータと比較するパラメータコンパレータ９６６を含む。ＡＴＰアルゴリズムを選択するか否かの決定は、血行力学的パラメータの１つの不整脈性値と記憶された正常範囲のその血行力学的パラメータとの間の比較からの各結果を使用する所定の融合法を適用してなされる。一実施形態において、治療セレクタ９４２は、全ての血行力学的パラメータの不整脈性値が、記憶された正常範囲のその血行力学的パラメータ中にある時、ＡＴＰアルゴリズムを選択する。
【００７３】
特徴検出器９４４は、各血行力学的信号から所定タイプ特性を検出する。所定タイプ特性は、心周期において大動脈弁の閉鎖及び肺動脈弁の閉鎖と各々が時間的に関連する。所定タイプ特性の例には、心音信号におけるＳ２ピークと、動脈圧信号における重複切痕と、インピーダンス信号の一次導関数における最低点と、インピーダンス信号の二次導関数におけるゼロ交差点とを含む。
【００７４】
ＡＴＰコントローラ９４６は、検出された所定タイプ特性を使用してＡＴＰパルスの送りのタイミングを制御し、かつＡＴＰウィンドウロケータ９６８と、ＡＴＰタイマ４７０とを含む。ＡＴＰウィンドウロケータ９６８は、検出された所定タイプ特性の位置を使用してＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）を突き止める。一実施形態において、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）は、ＡＴＰウィンドウロケータ６６８、７６８、８６８の対応する１つにより実行される方法を使用することによって、各血行力学的信号を使用して突き止められる。結果は、ＡＴＰパルスの送りに直接的に使用されるＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）を生成する所定の融合法において適用される。一実施形態において、ＡＴＰウィンドウロケータ９６８は、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）として使用するために全ての血行力学的信号から生成されたＴ１の中央値を識別する。もう１つの実施形態において、ＡＴＰウィンドウロケータ９６８は、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）として使用するために全ての血行力学的信号から生成された最長（最新）のＴ１を識別する。
【００７５】
全体として
上記の詳細な説明は、例示的であり、かつ制限的でないことが意図されていることを理解すべきである。例えば、本文献において具体的に論じられたものに加えて、頻拍性不整脈に関連したリエントリー性ループの興奮間隙と、公知又は予測可能な時間的関係を有する検出可能な特性とを含む、いかなる血行力学的又は他の生理学的信号も、ＡＴＰウィンドウの開始点（Ｔ１）を突き止める際に使用可能である。他の実施形態は、上記説明を読み、かつ理解すれば、当業者にとり明らかであろう。従って、本発明の範囲は、添付の請求項を、かかる請求項が権利を与えられる全範囲の均等物と共に参照して決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】血行力学的センサ制御の抗頻拍性不整脈システムを含むＣＲＭシステムの実施形態と、ＣＲＭシステムが作動する環境の部分の説明図である。
【図２】ＡＴＰの効果的な送りのタイミングの説明図である。
【図３】血行力学的センサ制御の抗頻拍性不整脈システムの実施形態を例示するブロック図である。
【図４】血行力学的センサ制御の抗頻拍性不整脈システムの具体的な実施形態を例示するブロック図である。
【図５】血行力学的信号を使用するＡＴＰを制御する方法の実施形態を例示するフローチャートである。
【図６】心音センサを含む血行力学的センサ制御の抗頻拍性不整脈システムの実施形態を例示するブロック図である。
【図７】動脈圧センサを含む血行力学的センサ制御の抗頻拍性不整脈システムの実施形態を例示するブロック図である。
【図８】インピーダンスセンサを含む血行力学的センサ制御の抗頻拍性不整脈システムの実施形態を例示するブロック図である。
【図９】複数の血行力学的センサを含む血行力学的センサ制御の抗頻拍性不整脈システムの実施形態を例示するブロック図である。
【図１】
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【図２】
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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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【図９】
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【国際調査報告】
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