(57)【要約】【課題】  心拍の所定の変化を検出して迷走神経刺激の制御を行うと共に、過度な迷走神経刺激を避けるために心拍の変化の継続性を確認して迷走神経刺激を制御する。【解決手段】  迷走神経１３を刺激する神経刺激信号を発生する神経刺激部１４と、心房の収縮を検出する心房収縮検出部２と、心房収縮検出部２に接続して心拍数あるいは心拍間隔を計測する心拍計測部２５を備え、心拍数あるいは心拍間隔を計測して、心拍数あるいは心拍間隔の所定の変化を検出するとともに、その所定の変化の継続性を確認する。そして心拍変化の継続性の確認結果に基づいて、迷走神経の刺激を行うか否かの制御を行う。【選択図】  図１
2006280590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
迷走神経を刺激する神経刺激信号を発生する神経刺激手段と、
心臓の収縮を検出する心臓収縮検出手段と、
前記心臓収縮検出手段に接続して、前記心臓の心拍数あるいは心拍間隔を計測する心拍計測手段と、
前記心拍計測手段に接続して、前記計測した心拍数あるいは心拍間隔の所定の変化を検出する心拍変化検出手段と、
前記心拍変化検出手段に接続して、前記所定の変化の継続性を確認する心拍変化継続確認手段とを備え、
前記神経刺激信号の発生が、前記心拍変化継続確認手段の出力に基づいて制御されることを特徴とする心臓治療装置。
【請求項２】
前記所定の変化の継続性の確認が、少なくとも連続する２つの心臓サイクルにおいて所定の変化を確認することであることを特徴とする請求項１に記載の心臓治療装置。
【請求項３】
前記神経刺激信号の発生が、前記心拍数の所定の増加あるいは前記心拍間隔の所定の減少の継続性の確認に基づいて指示されることを特徴とする請求項１または２に記載の心臓治療装置。
【請求項４】
迷走神経を刺激する神経刺激信号を発生する神経刺激手段と、
心臓の収縮を検出する心臓収縮検出手段と、
前記心臓収縮検出手段に接続して、前記心臓の心拍数あるいは心拍間隔を計測する心拍計測手段と、
第１心拍数あるいは第１心拍間隔を定義する第１心拍定義手段と、
前記心拍計測手段に接続して、前記計測した心拍数あるいは心拍間隔の所定の変化を検出する心拍変化検出手段とを備え、
前記神経刺激信号の発生が、前記心拍計測手段出力と前記第１心拍定義手段出力の比較結果と前記心拍変化検出手段出力に基づいて制御されることを特徴とする心臓治療装置。
【請求項５】
前記計測した心拍数が前記第１心拍数よりも低い場合、あるいは前記計測した心拍間隔が前記第１心拍間隔よりも長い場合に、前記心拍数の所定の増加あるいは前記心拍間隔の所定の減少の検出に応答して、前記神経刺激信号の発生が指示されることを特徴とする請求項４に記載の心臓治療装置。
【請求項６】
前記計測した心拍数が前記第１心拍数よりも高い場合、あるいは前記計測した心拍間隔が前記第１心拍間隔よりも短い場合に、前記神経刺激信号の発生が指示されることを特徴とする請求項４または５に記載の心臓治療装置。
【請求項７】
前記第１心拍数よりも高い第２心拍数、あるいは前記第１心拍間隔よりも短い第２心拍間隔を定義する第２心拍定義手段と、
前記心拍変化検出手段に接続して、前記所定の変化の継続性を確認する心拍変化継続確認手段とを備え、
前記神経刺激信号の発生が、前記心拍計測手段出力と前記第２心拍定義手段出力の比較結果と前記心拍変化継続確認手段出力に基づいて制御されることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の心臓治療装置。
【請求項８】
前記計測した心拍数が前記第２心拍数よりも低い場合、あるいは前記計測した心拍間隔が前記第２心拍間隔よりも長い場合に、前記心拍数の所定の増加あるいは前記心拍間隔の所定の減少の継続性の確認に応答して、前記神経刺激信号の発生が指示されることを特徴とする請求項７に記載の心臓治療装置。
【請求項９】
抗頻脈治療手段と、
前記第２心拍数よりも高い第３心拍数、あるいは前記第２心拍間隔よりも短い第３心拍間隔を定義する第３心拍定義手段とを備え、
前記計測した心拍数が前記第３心拍数よりも高い場合、あるいは前記計測した心拍間隔が前記第３心拍間隔よりも短い場合に、前記抗頻脈治療手段が抗頻脈治療を施行することを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載の心臓治療装置。
【請求項１０】
前記抗頻脈治療手段が、抗頻脈ペーシング、カルジオバージョン、除細動の少なくとも１つの治療を含むことを特徴とする請求項９に記載の心臓治療装置。
【請求項１１】
前記第１心拍数よりも低い第４心拍数、あるいは前記第１心拍間隔よりも長い第４心拍間隔を定義する第４心拍定義手段と、
心臓を刺激するための心臓刺激パルスを発生する心臓刺激手段とを備え、
前記計測した心拍数が前記第４心拍数よりも低い場合、あるいは前記計測した心拍間隔が前記第４心拍間隔よりも長い場合に、前記心臓刺激パルスの発生が指示されることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の心臓治療装置。
【請求項１２】
前記所定の変化が、固定された値であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の心臓治療装置。
【請求項１３】
前記所定の変化が、前記計測した心拍数あるいは心拍間隔の所定の割合に基づくものであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の心臓治療装置。
【請求項１４】
前記所定の変化の検出が、現在と以前の心臓サイクルにおける前記心拍数あるいは心拍間隔の比較に基づくものであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の心臓治療装置。
【請求項１５】
前記以前の心臓サイクルにおける前記心拍数あるいは心拍間隔が、前記現在の心臓サイクルの直前の心臓サイクルにおける前記心拍数あるいは心拍間隔であることを特徴とする請求項１４に記載の心臓治療装置。
【請求項１６】
前記以前の心臓サイクルにおける前記心拍数あるいは心拍間隔が、少なくとも前記現在の心臓サイクルの直前の心臓サイクルを含む複数の心臓サイクルにおいて計測された前記心拍数あるいは心拍間隔の平均であることを特徴とする請求項１４に記載の心臓治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、迷走神経の電気刺激療法を組み入れた心臓治療装置に関し、特に、心拍数あるいは心拍間隔の変化の検出に応答して神経刺激信号の発生を制御することが可能な心臓治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
突然死の中で特に心臓病に起因するものを心臓突然死といい、その数は国内で年間約５万人にのぼる。心臓突然死の直接的な原因は、致死的不整脈と呼ばれる、血行動態の破綻をきたす心室頻拍や、心室細動の発生である。
心室頻拍は、心室が発作的に異常に速く拍動した状態であり、心室細動は、心室を構成する個々の筋繊維がばらばらに興奮を始めて、心室全体としては小刻みに震えているだけの状態である。このような心室頻拍や心室細動が発生すると、心臓のポンプ機能が低下あるいは消失して、必要な血液量を全身に送り出すことができなくなる。その結果、脳血流量の減少に伴う意識消失をきたし、直ちに適切な処置を施さなければ死に至ることもある。
【０００３】
ところで、心臓活動は、自律神経系の支配を受けるが、自律神経系には交感神経系と副交感神経系があり、心臓の副交感神経系は迷走神経である。交感神経の活動が高まる（緊張する）と心活動（心拍数及び心拍出量）が増加し、迷走神経の活動が高まると心活動（心拍数）は低下する。この交感神経と迷走神経の活動は通常拮抗しているが、疾病などによってそのバランスが崩れると、心筋の刺激伝導系における自動能の亢進や不応期の短縮によって不整脈が起こりやすくなる。特に、心筋梗塞や心筋症などの器質的心疾患患者では、迷走神経の活動が著しく低下するとともに、交感神経の活動が亢進しており、心臓の器質的病変と、この迷走神経活動の低下及び交感神経活動の亢進があいまって致死的不整脈発生の可能性が非常に高くなる。
【０００４】
このような致死的不整脈に対して、迷走神経の電気的刺激がその発生に対して予防的に作用することが知られている。迷走神経の電気的刺激は、低下した迷走神経活動を補うとともに、求心性に作用して交感神経の緊張を抑制する。また、迷走神経の電気的刺激に伴う心拍数の低下（心拍間隔の増大）は、心筋の酸素消費量を減少させ、心筋障害部位での酸欠状態を予防あるいは改善して、心筋虚血や心筋梗塞、及びこれに伴う致死的不整脈の発生を防止することが知られている。また、迷走神経の電気的刺激の制御による心拍数の安定化は、心臓の不応期分布を均一として致死的不整脈を起こりにくくすると考えられている。
【０００５】
このような作用を利用して、最近、迷走神経の電気的刺激を行うことにより致死的不整脈の発生を防止する心臓治療装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の技術は、心拍数の許容変動範囲を定め、心拍数がこの許容変動範囲を超過した場合に迷走神経の刺激を行い、心拍数がこの許容変動範囲を下回った場合には心臓の刺激を行うことによって心拍数の安定化を図ろうとするものである。
【０００６】
また、頻拍リスクイベントの検出に応答して神経刺激波形様式を制御する心臓治療装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２には、頻拍リスクイベントの例として、「所定レート以上の心拍数の所定期間継続や、所定変化率以上の心房心拍数変化」が記載されている（例えば、特許文献２の段落［００３７］参照）。
【特許文献１】特開２００４−１７３７９０号公報
【特許文献２】特開２００４−１８０９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、心拍数の絶対値が許容変動範囲を超過したことを受けて迷走神経の電気的刺激を行うものであって、急激な心拍数の上昇が起こった場合には、心拍数が急激に上昇する過程において、心拍数の絶対値が許容変動範囲を超えたときに初めて迷走神経刺激が開始されることになるが、その時点では心筋の虚血状態が既に進行して致死的不整脈の発生に至る可能性があり、迷走神経刺激の開始の遅れによって迷走神経の電気的刺激の充分な効果を発揮できないという問題があった。
【０００８】
また、特許文献２に記載の技術は、「所定レート以上の心拍数の所定期間継続や、所定変化率以上の心房心拍数変化」をそれぞれ個別の頻拍リスクイベントとして検出して迷走神経に印可する電気的刺激波形のパラメータの制御を行うものであって、心拍数変化が突発的であるか継続的であるかの判断に基づいた迷走神経刺激自体の制御ができないため、突発的な心拍変化に対しても迷走神経刺激が行われ、過度に迷走神経を刺激する可能性があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、心拍の所定の変化を検出して迷走神経刺激の制御を行うと共に、心拍の変化の継続性を確認して迷走神経刺激を制御することができる心臓治療装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の心臓治療装置は、迷走神経を刺激する神経刺激信号を発生する神経刺激手段と、心臓の収縮を検出する心臓収縮検出手段と、前記心臓収縮検出手段に接続して、心臓の心拍数あるいは心拍間隔を計測する心拍計測手段と、前記心拍計測手段に接続して、前記計測した心拍数あるいは心拍間隔の所定の変化を検出する心拍変化検出手段と、前記心拍変化検出手段に接続して、前記所定の変化の継続性を確認する心拍変化継続確認手段とを備え、前記神経刺激信号の発生が、前記心拍変化継続確認手段の出力に基づいて制御されることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の心臓治療装置は、前記所定の変化の継続性の確認が、少なくとも連続する２つの心臓サイクルにおいて所定の変化を確認するものである。
【００１２】
また、本発明の心臓治療装置は、前記神経刺激信号の発生が、前記心拍数の所定の増加あるいは前記心拍間隔の所定の減少の継続性の確認に基づいて指示されるものである。
【００１３】
また、本発明の心臓治療装置は、迷走神経を刺激する神経刺激信号を発生する神経刺激手段と、心臓の収縮を検出する心臓収縮検出手段と、前記心臓収縮検出手段に接続して、前記心臓の心拍数あるいは心拍間隔を計測する心拍計測手段と、第１心拍数あるいは第１心拍間隔を定義する第１心拍定義手段と、前記心拍計測手段に接続して、前記計測した心拍数あるいは心拍間隔の所定の変化を検出する心拍変化検出手段とを備え、前記神経刺激信号の発生が、前記心拍計測手段出力と前記第１心拍定義手段出力の比較結果と前記心拍変化検出手段出力に基づいて制御されることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の心臓治療装置は、前記計測した心拍数が前記第１心拍数よりも低い場合、あるいは前記計測した心拍間隔が前記第１心拍間隔よりも長い場合に、前記心拍数の所定の増加あるいは前記心拍間隔の所定の減少の検出に応答して、前記神経刺激信号の発生が指示されるものである。
【００１５】
また、本発明の心臓治療装置は、前記計測した心拍数が前記第１心拍数よりも高い場合、あるいは前記計測した心拍間隔が前記第１心拍間隔よりも短い場合に、前記神経刺激信号の発生が指示される。
【００１６】
また、本発明の心臓治療装置は、前記第１心拍数よりも高い第２心拍数、あるいは前記第１心拍間隔よりも短い第２心拍間隔を定義する第２心拍定義手段と、前記心拍変化検出手段に接続して、前記所定の変化の継続性を確認する心拍変化継続確認手段とを備え、前記神経刺激信号の発生が、前記心拍計測手段出力と前記第２心拍定義手段出力の比較結果と前記心拍変化継続確認手段出力に基づいて制御されるものである。
【００１７】
また、本発明の心臓治療装置は、前記計測した心拍数が前記第２心拍数よりも低い場合、あるいは前記計測した心拍間隔が前記第２心拍間隔よりも長い場合に、前記心拍数の所定の増加あるいは前記心拍間隔の所定の減少の継続性の確認に応答して、前記神経刺激信号の発生が指示される。
【００１８】
また、本発明の心臓治療装置は、抗頻脈治療手段と、前記第２心拍数よりも高い第３心拍数、あるいは前記第２心拍間隔よりも短い第３心拍間隔を定義する第３心拍定義手段とを備え、前記計測した心拍数が前記第３心拍数よりも高い場合、あるいは前記計測した心拍間隔が前記第３心拍間隔よりも短い場合に、前記抗頻脈治療手段が抗頻脈治療を施行するものである。
【００１９】
また、本発明の心臓治療装置は、前記抗頻脈治療手段が、抗頻脈ペーシング、カルジオバージョン、除細動の少なくとも１つの治療を含む。
また、本発明の心臓治療装置は、前記第１心拍数よりも低い第４心拍数、あるいは前記第１心拍間隔よりも長い第４心拍間隔を定義する第４心拍定義手段と、心臓を刺激するための心臓刺激パルスを発生する心臓刺激手段とを備え、前記計測した心拍数が前記第４心拍数よりも低い場合、あるいは前記計測した心拍間隔が前記第４心拍間隔よりも長い場合に、前記心臓刺激パルスの発生が指示される。
【００２０】
また、本発明の心臓治療装置は、前記所定の変化が、固定された値である。
また、本発明の心臓治療装置は、前記所定の変化が、前記計測した心拍数あるいは心拍間隔の所定の割合に基づくものである。
また、本発明の心臓治療装置は、前記所定の変化の検出が、現在と以前の心臓サイクルにおける前記心拍数あるいは心拍間隔の比較に基づくものである。
【００２１】
また、本発明の心臓治療装置は、前記以前の心臓サイクルにおける前記心拍数あるいは心拍間隔が、前記現在の心臓サイクルの直前の心臓サイクルにおける前記心拍数あるいは心拍間隔である。
また、本発明の心臓治療装置は、前記以前の心臓サイクルにおける前記心拍数あるいは心拍間隔が、少なくとも前記現在の心臓サイクルの直前の心臓サイクルを含む複数の心臓サイクルにおいて計測された前記心拍数あるいは心拍間隔の平均である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、心拍の所定の変化を検出して迷走神経刺激の制御を行うとともに、所定の心拍範囲内においては心拍の変化の継続性を確認して迷走神経刺激の制御を行うことができるので、迷走神経刺激開始の遅れや過度な迷走神経刺激を避けて適正な迷走神経刺激を行うことができる。
【００２３】
また、複数の心拍閾値（第１心拍数〜第４心拍数）を設定し、患者の心拍数がどの位置に当たるかによって心拍の変化の継続性の確認を省略するなど、患者の状態に細かく対応した心臓治療を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明による心臓治療装置の実施の形態の例について、図面を参照して詳細に説明する。ここで、「心拍」とは「心拍数」または「心拍間隔」のいずれかを示すものであるが、本例では「心拍計測」は「心拍数計測」、「心拍変化」は「心拍数変化」として以下、説明する。「心拍数」の代わりに「心拍間隔」を用いても同様な装置設計が可能であることは言うまでもない。なお、心拍数とは１分間当たりの拍動の数であり、心拍間隔とは連続する２回の拍動間の時間（秒）のことであるため、両者は反比例の関係にあり、例えば「心拍数が大きい」という記載は、「心拍間隔が小さい」のように置き換えて理解することができる。
【００２５】
図１は、本発明による実施の形態の心臓治療装置の例を示すブロック図である。
本例の心臓治療装置１は、その基本的な構成要素として、心房の収縮を検出する心房収縮検出部２と、心房に心房刺激パルスを供給する心房刺激部３と、心室の収縮を検出する心室収縮検出部６と、心室に心室刺激パルスを供給する心室刺激部７を備える。心房収縮検出部２と心房刺激部３は共通の心房電極リード４を介して、心臓１０の右心房１１に配置される心房刺激／検出電極５に接続されている。また、心室収縮検出部６と心室刺激部７は、共通の心室電極リード８を介して、心臓１０の右心室１２内に配置された心室刺激／検出電極９に接続されている。
また、本例においては、迷走神経１３を刺激するための神経刺激パルスを発生する神経刺激部１４が設けられており、この神経刺激部１４は神経電極リード１５を介して迷走神経１３に巻きつけられた神経刺激電極１６に接続されている。
【００２６】
一般に、心房電極リード４と心室電極リード８は、いずれも最初は大静脈を通って心臓１０の右心房１１に導かれる。そして、大静脈から右心房１１に挿入された心房電極リード４は、J字状に曲げられた先端部を右心房１１の壁から出っ張った袋状の右心耳内に引っ掛けるように挿入し、心房刺激／検出電極５が右心耳内壁に接触するように配置される。
【００２７】
また、大静脈から右心房１１に挿入された心室電極リード８は、更に、右心房１１と右心室１２の間に位置する弁である三尖弁を通って右心室１２に挿入され、その先端部にある心室刺激／検出電極９は右心室１２の下部に配置される。
【００２８】
神経刺激電極１６は上述したように通常は迷走神経１３に巻きつけるようにして配置される。神経刺激電極１６を巻きつける領域としては、頚部領域、詳しくは右外頚動脈中央に伴走する迷走神経部位が好適である。また、神経刺激電極１６は、血管内から血管壁に隣接した迷走神経１３を刺激するように配置することも可能である。配置領域としては、鎖骨下静脈内が好適である。
【００２９】
本例の心臓治療装置１は、上記基本的な構成のほかに、神経刺激部１４を制御するための神経刺激制御部１７と抗頻脈治療を供給する心房頻脈停止部３２を備え、さらに神経刺激に基づく通常時の治療制御と心房頻脈が発生した場合の緊急時の抗頻脈治療制御を有効に機能させるために切替部３３を備えた構成となっている。
【００３０】
切替部３３の接続状態は、通常、心房刺激インターバル比較部２１が心房刺激部３に接続され、ＯＲ回路１８の一方の入力端子が心房収縮検出部２に接続されている。また、心室収縮検出部６はＡＶＤ計測タイマ部２２のストップ端子に接続され、ＡＶＤ比較部２４は心室刺激部７に接続されている。また、心拍比較部２７において予め設定した以上の心拍数を検出すると、切替部３３の接続は通常時とは異なり、心房頻脈停止部３２が心房刺激部３、心房収縮検出部２、心室刺激部７及び心室収縮検出部６と接続される。以下、切替部３３が上述した通常の接続状態であるものとして説明する。
【００３１】
心房収縮検出部２からの出力は、ＯＲ回路１８の一方の入力端子に供給されている。ＯＲ回路１８の出力端子は心房刺激のインターバルを計測する心房刺激インターバルタイマ部２０のリセット／スタート端子に接続されている。
【００３２】
そして、心房刺激インターバルタイマ部２０と心房刺激インターバル（第４心拍）記憶部１９が心房刺激インターバル比較部２１に接続され、心房刺激インターバル比較部２１の出力が心房刺激部３に供給されるとともに、ＯＲ回路１８の他方の入力端子を介して心房刺激インターバルタイマ部２０にフィードバックされている。
【００３３】
また、上述したように、心室収縮検出部６は、心房の興奮が心室に達するまでの時間を示す房室伝導時間（ＡＶＤ）を計測するＡＶＤ計測タイマ部２２のストップ端子に接続され、ＡＶＤ計測タイマ部２２のスタート端子にはＯＲ回路１８の出力が接続されている。そして、ＡＶＤ計測タイマ部２２とＡＶＤ設定値記憶部２３は、ＡＶＤ比較部２４に接続されており、このＡＶＤ比較部２４の出力が心室刺激部７に供給されるように接続されている。
【００３４】
ＯＲ回路１８の出力は心拍計測部２５に接続され、心拍計測部２５の出力は心拍変化検出部２６及び心拍比較部２７に接続されている。心拍比較部２７には比較的小さな第１心拍数を記憶する第１心拍記憶部２８、中程度の第２心拍数を記憶する第２心拍記憶部２９、及び比較的大きな第３心拍数を記憶する第３心拍記憶部３０が接続されている。心拍変化検出部２６の出力は心拍変化検出記録部３１に接続され、心拍変化検出記録部３１及び心拍変化検出部２６の出力は神経刺激制御部１７に接続されている。
【００３５】
また、心拍計測部２５の出力は心房頻脈停止部３２に接続され、心房頻脈停止部３２は切換部３３を介して心房刺激部３、心房収縮検出部２、心室刺激部７及び心室収縮検出部６に接続されるようになっている。また、心拍比較部２７の出力は神経刺激制御部１７に接続されると共に、切替部３３に接続されている。
神経刺激制御部１７は、神経刺激部１４に接続され、この神経刺激制御部１７は神経刺激部１４の動作を制御する。
【００３６】
図２は、心拍変化検出部２６の詳細構成を示すブロック図である。
図２Ａに示す例において、心拍変化検出部２６は、心拍計測部２５からの心拍数を格納する心拍格納部３４と、所定割合を記憶する所定割合記憶部３５と、心拍格納部３４に格納された心拍数と所定割合記憶部３５に記憶された所定割合とを演算する演算部３６と、心拍計測部２５からの心拍数と演算部３６からの演算結果を比較する比較部３７とから構成されている。そして、比較部３７は、この比較結果を神経刺激制御部１７、心拍変化検出記録部３１に供給するようにしている。
【００３７】
また、図２Ａに示す心拍変化検出部２６に代えて、図２Ｂに示されるような心拍変化検出部３８を用いる実施の形態例が考えられる。図２Ｂにおいて、心拍変化検出部３８は、心拍計測部２５からの心拍数を格納する心拍格納部３４と、固定値を記憶する固定値記憶部４０と、心拍格納部３７に格納された心拍数を平均化する平均部３９と、平均部３９で平均化された心拍数と固定値記憶部４０に記憶された固定値とを演算する演算部３６と、心拍計測部２５からの心拍数と演算部３６からの演算結果を比較する比較部３７とから構成されている。そして、比較部３７は、この比較結果を神経刺激制御部１７、心拍変化検出記録部３１に供給するようにしている。心拍変化検出部２６と心拍変化検出部３８とには、心拍変化の許容量（無視できるものとする心拍数変化量）を直前の心拍数の所定割合とするか、固定値とするかの相違があるが、出力された後の信号の処理などは共通である。説明を明瞭にするため、以降の説明は心拍変化検出部２６について行う。
【００３８】
次に、以上のように構成された本例の心臓治療装置１の動作について説明する。
まず、心房収縮検出部２の心房収縮の検出により、心房刺激インターバルタイマ部２０がスタートする。心房刺激インターバル（第４心拍）記憶部１９には、許容できる最大の心房収縮間隔（最低心拍数＝第４心拍数）、例えば１０００ｍｓ（６０回／分）が記憶されており、心房刺激インターバルタイマ部２０のタイマ値が心房刺激インターバル（第４心拍）記憶部１９に記憶されている設定値に達する前に心房収縮を検出すると、この心房収縮の検出信号がＯＲ回路１８を介して心房刺激インターバルタイマ部２０のリセット／スタート端子に供給され、心房刺激インターバルタイマ部２０は再びリセットしてスタートする。一方、心房刺激インターバルタイマ部２０のタイマ値が、心房刺激インターバル（第４心拍）記憶部１９に記憶されている設定値に達しても心房収縮が検出されない場合には、心房刺激インターバル比較部２１から出力が発せられ、心房刺激部３、心房電極リード４、及び心房刺激電極５を介して右心房１１が刺激されて、最大心房収縮間隔（最低心拍数）が確保される。同時に、心房刺激インターバル比較部２１の出力は、ＯＲ回路１８を介して心房刺激インターバルタイマ部２０のリセット／スタート端子に供給され、心房刺激インターバルタイマ部２０はそのタイマ値をリセットして再びスタートする。ここで、第４心拍は、比較的小さな第１心拍よりも小さい最も低い心拍数である。
【００３９】
心房収縮の検出（心房収縮検出部２出力）や心房刺激（心房刺激インターバル比較部２１出力）はＯＲ回路１８によって、ＡＶＤ計測タイマ部２２をスタートさせる。また、心室収縮の検出（心室収縮検出部６出力）は、ＡＶＤ計測タイマ部２２をストップさせる。自発的あるいは刺激によって心房が収縮すると、その興奮は心房と心室を連絡する房室伝導路を通って心室に伝わり、心室の収縮が起こる。心房の収縮から心室が収縮するまでの時間は、通常、１２０ｍｓ程度である。ＡＶＤ設定値記憶部２３には、この１２０ｍｓよりも若干大きい値、例えば１５０ｍｓが記憶されており、ＡＶＤ計測タイマ部２２の出力がＡＶＤ設定値記憶部２３に記憶された設定値を超えても心室収縮が検出されない場合は、ＡＶＤ比較部２４から出力が発せられ、心室刺激部７、心室電極リード８、及び心室刺激電極９を介して右心室１２が刺激されて、心室収縮が確保される。
【００４０】
心拍計測部２５は心拍変化検出部２６及び心拍比較部２７に計測した心拍数を出力する。心拍比較部２７は第１心拍記憶部２８に記憶される比較的小さな第１心拍数、第２心拍記憶部２９に記憶される中程度の第２心拍数、第３心拍記憶部３０に記憶される比較的大きな第３心拍数と心拍計測部２５から出力される心拍数とを順次比較していく。また、心拍変化検出部２６は心拍計測部２５から出力される心拍数に所定量以上の心拍数増加があったかどうかを確認する。そして、心拍変化検出部２６において所定量以上の心拍数増加が確認された場合には、その旨が心拍変化検出記録部３１に記録される。神経刺激制御部１７には、心拍比較部２７、心拍変化検出部２６及び心拍変化検出記録部３１の出力が供給されており、心拍比較部２７の出力からは心拍計測部２５から出力される心拍数の属する心拍数帯（第１心拍数以下、第１心拍数より大で第２心拍数以下、第２心拍数より大で第３心拍数以下、第３心拍数以上のいずれか）が、心拍変化検出部２６の出力からは所定量以上の心拍数増加の有無が、また心拍変化検出部２６と心拍変化検出記録部３１の出力からは所定量以上の心拍数増加の継続性の有無を確認することができる。神経刺激制御部１７は、心拍計測部２５から出力される心拍数の心拍数帯、所定量以上の心拍数増加の有無、所定量以上の心拍数増加の継続性の有無に基づいて迷走神経１３の刺激を制御し、神経刺激部１４に対してトリガ信号を供給する。
【００４１】
また、心拍計測部２５は心房頻脈停止部３２に計測した心拍数を出力する。また、心拍比較部２７は、切替部３３に心拍数の比較結果が第３心拍数以上のとき切替出力を供給する。そして、心拍比較部２７による第３心拍数以上の心拍検出時に切替部３３の接続状態が、心房頻脈停止部３２と心房刺激部３、心房収縮検出部２、心室刺激部７及び心室収縮検出部６が接続されるように切り替えられる。切替部３３によって切り替えられた心房頻脈停止部３２では、心拍計測部２５によって計測された心拍数や心房収縮検出部２の出力に基づいて、抗頻脈ペーシング、カルジオバージョン、除細動などの中から適切な治療方法や適切な治療パラメータが選択され、心房刺激部３を介して抗頻脈治療が施行される。また、抗頻脈治療の間、心房頻脈停止部３２では、心室収縮検出部６を介して心室の拍動が監視され、心室の心拍数が所定値以下に低下した場合には心室刺激部７を介して心室の刺激が行われる。
【００４２】
以上、本発明の心臓治療装置の実施形態例の構成と動作を説明したが、以下では本例の動作を図３〜図５に示すフローチャートに基づいて更に詳細に説明する。
まず、スタートと同時に心拍変化検出記録部３１において心拍変化検出フラグを偽（False）にする（ステップＳ１）と共に、心拍変化検出部２６（または３８）において、計測した心拍数を格納するための心拍格納部３４の内容を第４心拍数で初期化する（ステップＳ２）。ここで、心拍変化検出フラグとは、前回と今回で計測された心拍数の間に所定量以上の心拍数増加があったときには真（True）、所定量以上の心拍数増加がなかったときには偽（False）にされるもので、心拍変化検出フラグによって前心臓サイクルにおける所定の心拍数増加の有無を知ることができる。したがって、現心臓サイクルで計測した心拍数に所定量以上の心拍数増加があった場合に、その心拍数増加に継続性があるか否かを心拍変化検出フラグの内容によって確認することができる。また、第４心拍数は、これ以下に心拍数が低下した場合に心房刺激が行われて心拍数が維持される最低心拍数であり、したがって、心拍変化検出部２６の心拍格納部３４の内容は最低心拍数によって初期化されることになる。
続いて、心房刺激インターバルタイマ部２０をリセットしタイマをスタートさせる（ステップＳ３）。
【００４３】
次に、心房収縮検出部２において心房収縮の検出が行われる（ステップＳ４）。
この判断ステップＳ４で心房収縮の検出が行われないと判定されたときは、心房刺激インターバルタイマ部２０がタイムアウトしているか否かが判断される（ステップＳ９）。この判断ステップＳ９で、心房刺激インターバルタイマ部２０がタイムアウトしていると判断された場合、すなわち、心房刺激インターバルタイマ部２０のタイマ値が心房刺激インターバル（第４心拍）記憶部１９に記憶された設定値を超えた場合には、心房刺激インターバル比較部２１から出力が発せられ、心房刺激部３により右心房１１が刺激される（ステップＳ１０）。
【００４４】
また、判断ステップＳ９において、心房刺激インターバルタイマ部２０のタイマ値が心房刺激インターバル（第４心拍）記憶部１９に記憶された設定値を超えずに、心房刺激インターバルタイマ部２０がタイムアウトしていないと判断された場合には、ステップＳ４に戻る。
続いて、心拍計測部２５がＯＲ回路１８を介して、心房収縮検出部２からの心房収縮の検出、あるいは心房刺激インターバル比較部２１の出力、つまり心房刺激に基づいて心拍数を計測する（ステップＳ５）。
【００４５】
この心拍計測部２５から出力される心拍数は、心拍比較部２７に供給され、心拍比較部２７において、まず第３心拍記憶部３０に記憶される比較的大きな第３心拍数と比較される（ステップＳ６）。判断ステップＳ６で、心拍計測部２５から出力される心拍数が第３心拍数より小さいときは、次に心拍比較部２７は第２心拍記憶部２９に記憶される中程度の第２心拍数と心拍計測部２５から出力される心拍数とを比較する（ステップＳ７）。判断ステップＳ７で、心拍計測部２５から出力される心拍数が第２心拍数より小さいと判断されたときは、心拍比較部２７は第１心拍記憶部２８に記憶される比較的小さな第１心拍数と心拍計測部２５から出力される心拍数とを比較する（ステップＳ８）。
【００４６】
判断ステップＳ６で、心拍計測部２５から出力される心拍数が比較的大きな第３心拍数より大きいと判断された場合は、図５Ｃの（Ｄ）以降の処理に移行する。また、判断ステップＳ７において、心拍計測部２５から出力される心拍数が、比較的大きな第３心拍数より小さいが、中程度の心拍数である第２心拍数より大きい場合は、図５Ｂの（Ｃ）以降の処理に進む。更に、判断ステップＳ８で、心拍計測部２５から出力される心拍数が中程度の心拍数である第２心拍数より小さくて、比較的小さい心拍数である第１心拍数より大きい場合は、図５Ａ（Ｂ）以降の処理に進む。そして、判断ステップＳ８で、心拍計測部２５から出力される心拍数が比較的小さい心拍数である第1心拍数より小さい場合には、図４に示すフローチャートの（Ａ）以降のステップ、すなわちステップＳ１１以降へ移行する。
【００４７】
図４に示すように、心拍変化検出部２６（または３８）は、心拍格納部３４に格納されている前回までに計測された心拍数に対して所定の心拍数増分を加算して比較値とし（ステップＳ１１）、この比較値と心拍計測部２５から出力される心拍数が比較される（ステップＳ１２）。ここで、所定の心拍数増分として、固定された心拍数とすることも、格納されている前回までに計測された心拍数の所定割合とすることも可能である。判断ステップＳ１２で、比較値が心拍計測部２５から出力される心拍数より小さい場合、すなわち心拍計測部２５から出力される心拍数に所定量以上の心拍数増加が認められた場合には、心拍変化検出記録部３１の心拍変化検出フラグが真（True）であるか否かが判断される（ステップＳ１３）。この判断ステップＳ１３で心拍変化検出フラグが真（True）であると判断された場合、すなわち、前心臓サイクルにおいても所定の心拍数増加があった場合には、所定量以上の心拍数増加が２回以上連続した、すなわち継続性があったとして迷走神経刺激が行われる（ステップＳ１４）。
【００４８】
判断ステップＳ１２において、比較値が心拍計測部２５から出力される心拍数より大きいと判断された場合、すなわち心拍計測部２５から出力される心拍数に所定量以上の心拍数増加が認められなかった場合には、心拍変化検出記録部３１の心拍変化検出フラグを偽（False）にした後（ステップＳ２０）、次のステップＳ１５に進む。また、判断ステップＳ１３において、心拍変化検出フラグが真（True）でないと判断された場合、すなわち、心拍計測部２５から出力される心拍数に所定の心拍数増加が認められたものの、前心臓サイクルにおいては所定の心拍数増加が認められず、所定の心拍数増加の継続性がなかったとして、迷走神経刺激は行わず、心拍変化検出フラグを真（True）に変えて(ステップＳ２１)、次のステップＳ１５に進む。
【００４９】
そして、心拍変化検出部２６は、心拍計測部２５から出力された心拍数を心拍格納部３４に格納する（ステップＳ１５）。続いて、心房刺激インターバルタイマ部２０がリセットされて再びタイマの計時が開始される（ステップＳ１６）と共に、ＡＶＤ計測タイマ部２２の計時が開始される（ステップＳ１７）。このＡＶＤ計測タイマ部２２は、心房収縮検出部２による心房収縮の検出、あるいは心房刺激インターバルタイマ部２０のタイムアウト、つまり心房刺激により、その計時を開始することになる。
【００５０】
そして、心室収縮検出部６において心室収縮の検出が行われたか否かが判断され（ステップＳ１８）、心室収縮検出が行われたと判定された場合は、ＡＶＤ計測タイマ部２２をストップさせる（ステップＳ１９）。判断ステップＳ１８において、心室収縮の検出がないと判断されたときは、次に、ＡＶＤ計測タイマ部２２がタイムアウトしているか否かが判断される（ステップＳ２２）。この判断ステップＳ２２でＡＶＤ計測タイマ部２２がタイムアウトしていると判断された場合、すなわちＡＶＤ計測タイマ部２２のタイマ値がＡＶＤ設定値記憶部２３に記憶されている設定値を超えた場合には、ＡＶＤ比較部２４からの出力信号が心室刺激部７に送られ、心室刺激が行われる（ステップＳ２３）。判断ステップＳ２２において、ＡＶＤ計測タイマ部２２のタイマ値がＡＶＤ設定値記憶部２３に記憶されている設定値を超えておらず、ＡＶＤ計測タイマ部２２がタイムアウトしていないと判断された場合は、ステップＳ１８に戻る。
【００５１】
そして、図３のフローチャートにおけるステップＳ５〜ステップＳ７を経て、判断ステップＳ８で、ステップＳ５における心拍計測部２５から出力される心拍数が第２心拍数より小さいが第１心拍数より大きいと判定されたとき（Ｂ）は、図５Ａに示すフローチャートのステップＳ２４へ移行する。
すなわち、心拍変化検出部２６（または３８）は、心拍格納部３４に格納している前回までに計測された心拍数と、心拍数増分として、固定された心拍数、あるいは心拍格納部３４に格納している前回までに計測された心拍数の所定割合とを加算して比較値とし（ステップＳ２４）、この比較値と心拍計測部２５から出力される心拍数を比較する（ステップＳ２５）。判断ステップＳ２５において、心拍計測部２５から出力された心拍数が比較値より大きい場合、すなわち所定量以上の心拍数増加を検出した場合は、所定量以上の心拍数増加の継続性とは関係なく、神経刺激制御部１７にその旨の信号を送り、神経刺激部１４を介して迷走神経１３の刺激を行う（ステップＳ２６）。このような処理を行うのは、計測された心拍数が第1心拍数より大きい場合には、図４の場合と比較して患者の不整脈発症リスクが高いと考えられるためである。
【００５２】
次に、図３のフローチャートの判断ステップＳ７において“ＮＯ”と判断された場合、すなわち、ステップＳ５における心拍計測部２５から出力される心拍数が第３心拍数より小さいが第２心拍数より大きいと判断された場合（Ｃ）は、図５Ｂに示すフローチャートのステップＳ２７へ移行する。
この場合には、所定の心拍数増加とは関係なく、神経刺激部１４により、常時、迷走神経の刺激が行われる（ステップＳ２７）。そして、このとき心拍変化検出部２６は、心拍計測部２５から出力される心拍数を格納する（図５Ｂ（Ｆ）からステップＳ１５へ）。このような処理を行うのは、計測された心拍数が第２心拍数より大きい場合には、図５Ａの場合と比較して患者の不整脈発症リスクが更に高いと考えられるためである。
【００５３】
そして、図３のフローチャートの判断ステップＳ６において、ステップＳ５における心拍計測部２５から出力される心拍数が第３心拍数より大きいと判断された場合（Ｄ）は、頻脈の発症が認められるとして、図５Ｃに示すフローチャートのステップＳ２８へ移行する。このとき、心拍比較部２７は、心拍計測部２５から出力される心拍数が第３心拍記憶部３０に記憶される第３心拍数を超えるのに応答して、切替部３３において、心房刺激インターバル比較部２１と心房刺激部３、ＯＲ回路１８の一方の入力端子と心房収縮検出部２、ＡＶＤ計測タイマ部２２のストップ端子と心室収縮検出部６、及びＡＶＤ比較部２４と心室刺激部７との接続から、心房頻脈停止部３２と心房刺激部３、心房収縮検出部２、心室収縮検出部６、及び心室刺激部７との接続へ切り替える。
【００５４】
次に、心房頻脈停止部３２は、切替部３３を介して接続された心房刺激部３、心室刺激部７に頻脈停止の治療処理を行う（ステップＳ２９）。心房頻脈停止部３２では、心拍計測部２５によって計測された心拍数や心房収縮検出部２の出力に基づいて、抗頻脈ペーシング、カルジオバージョン、除細動などの中から適切な治療方法や適切な治療パラメータが選択され、心房刺激部３を介して抗頻脈治療が施行される。また、抗頻脈治療の間、心房頻脈停止部３２では、心室収縮検出部６を介して心室の拍動が監視され、心室の心拍数が所定値以下に低下した場合には心室刺激部７を介して心室の刺激が行われる。そして、引き続き、心拍計測部２５において心拍数の計測が行われ（ステップＳ３０）、心拍計測部２５から出力される心拍数が第３心拍数より小さいか否かが判断される（ステップＳ３１）。
【００５５】
判断ステップＳ３１で、心拍計測部２５から出力される心拍数が第３心拍数より大きいと判断されたときは、ステップＳ２９へ戻って頻脈停止の治療処理を繰り返し、心拍計測部２５から出力される心拍数が第３心拍数より小さいと判断されたときは、通常制御に切り替わる（ステップＳ３２）。すなわち、切替部３３は、心拍比較部２７からの出力に応答し、心房刺激インターバル比較部２１が心房刺激部３に接続され、ＯＲ回路１８の一方の入力端子が心房収縮検出部２に接続され、また、心室収縮検出部６はＡＶＤ計測タイマ部２２のストップ端子に接続され、ＡＶＤ比較部２４は心室刺激部７に接続され、一方、心房頻脈停止部３２は心房刺激部３、心房収縮検出部２、心室収縮検出部６、及び心室刺激部７と切り離されて、通常制御に切り替わる。
【００５６】
以上、本発明の心臓治療装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲を逸脱しない限りにおいて、種々の変更した実施形態にも適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態の心臓治療装置の構成例を示したブロック図である。
【図２】心拍変化検出部の詳細構成を示すブロック図であり、図２Ａは所定割合に基づいて検出するもの、図２Ｂは固定値に基づいて検出するものである。
【図３】本発明の、実施の形態の心臓治療装置の動作を説明するためのフロー図の一部である。
【図４】本発明の、実施の形態の心臓治療装置の動作を説明するためのフロー図の一部である。
【図５】本発明の、実施の形態の心臓治療装置の動作を説明するためのフロー図の一部である。
【符号の説明】
【００５８】
１…心臓治療装置、２…心房収縮検出部、３…心房刺激部、６…心室収縮検出部、７…心室刺激部、１３…迷走神経、１４…神経刺激部、１７…神経刺激制御部、２０…心房刺激インターバルタイマ部、２１…心房刺激インターバル比較部、２２…ＡＶＤ計測タイマ部、２４…ＡＶＤ比較部、２５…心拍計測部、２６…心拍変化検出部、２７…心拍比較部、２８…第１心拍記憶部、２９…第２心拍記憶部、３０…第３心拍記憶部、３１…心拍変化検出記録部、３２…心房頻脈停止部、３３…切替部
【図１】
2006280590.tif 000003
【図２】
2006280590.tif 000004
【図３】
2006280590.tif 000005
【図４】
2006280590.tif 000006
【図５】
2006280590.tif 000007