(57)【要約】複数部位心臓刺激のためのシステムおよび方法が開示される。本システムは、少なくとも１つの心腔の１つまたは複数の候補部位に電気刺激を送達するための電気刺激回路を備える。本システムは、心臓の電気刺激中を含め生理信号を検知し、この生理信号を使用して、第１の左心室（ＬＶ）部位での電気刺激のための第１の刺激ベクトルおよび異なる第２のＬＶ部位における電気刺激のための第２の刺激ベクトルを決定し、第１のＬＶ刺激ベクトルと第２のＬＶ刺激ベクトルとに従って送達される刺激間の第１の時系列と第１のタイミングオフセットとを含む療法モードを決定することができる。電気刺激回路は、第１の刺激ベクトルおよび第２の刺激ベクトルならびに療法モードに従って心臓に電気刺激を送達することができる。
2019522515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心臓の少なくとも１つの心腔内の１つまたは複数の部位に電気刺激を送達するように構成される電気刺激回路と、
前記１つまたは複数の候補部位の前記電気刺激中を含む生理信号を検知するセンス増幅器を備えたセンサ回路と、
前記センサ回路と通信する療法プログラマ回路であって、前記療法プログラマ回路は、
前記検知された生理信号を使用して、第１の左心室（ＬＶ）部位での電気刺激のための、第１のＬＶカソードおよび第１のアノードを有する第１の刺激ベクトルを決定し、
前記第１の刺激ベクトルに基づいて、異なる第２のＬＶ部位での電気刺激のための、第２のＬＶカソードおよび第２のアノードを有する第２の刺激ベクトルを決定し、
（１）前記第１の刺激ベクトルに従って送達される第１のＬＶ刺激と（２）前記第２の刺激ベクトルに従って送達される第２のＬＶ刺激との間の第１の時系列または第１のタイミングオフセットのうちの１つまたは複数を備える療法モードを決定するように構成される、療法プログラマ回路と、
前記療法モードに従って前記第１のＬＶ刺激および前記第２のＬＶ刺激を送達するように前記電気刺激回路を構成するコントローラ回路と
を備える、システム。
【請求項２】
前記センサ回路は、前記検知された生理信号から前記第１のＬＶ部位および前記第２のＬＶ部位での活性化を検出し、基準時間に対する前記第１のＬＶ部位での前記活性化からの第１の活性化遅延と前記基準時間に対する前記第２のＬＶ部位での前記活性化からの第２の活性化遅延とを決定するように構成され、
前記療法プログラマ回路は、前記第１の活性化遅延と前記第２の活性化遅延とに基づいて、前記第１の時系列または前記第１のタイミングオフセットを決定する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記基準時間は、前記第１のＬＶ部位および前記第２のＬＶ部位での前記活性化と同じ心周期内のＲＶ活性化を含み、
前記療法プログラマ回路は、
前記第１の活性化遅延が実質的に前記第２の活性化遅延以下である場合に前記第２のＬＶ刺激と実質的に同時に送達される前記第１のＬＶ刺激、または
前記第１の活性化遅延が実質的に前記第２の活性化遅延を超える場合に前記第１の活性化遅延と前記第２の活性化遅延との差に比例する、前記第１のタイミングオフセットだけ前記第２のＬＶ刺激に先行する前記第１のＬＶ刺激
を備え、前記第１の時系列または前記第１のタイミングオフセットのうちの前記１つまたは複数を決定する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記療法プログラマ回路はさらに、
前記第１のＬＶ部位および前記第２のＬＶ部位とは異なる第３の心臓部位での電気刺激のための第３の刺激ベクトルを決定し、
（１）前記第３の刺激ベクトルに従って送達される第３の心臓刺激と（２）前記第１のＬＶ刺激または前記第２のＬＶ刺激との間の第２の時系列または第２のタイミングオフセットのうちの１つまたは複数をさらに備える療法モードを決定するように構成される、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
前記第３の心臓部位は、右心室（ＲＶ）部位を含み、前記第３の刺激ベクトルは、ＲＶカソードとアノードとを有し、該アノードが、
缶電極、
前記ＲＶカソードとは異なるＲＶ電極、
右心房電極、または
上大静脈電極
のうちの１つを有する、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記センサ回路は、前記検知された生理信号から同じ心周期内のＬＶ活性化およびＲＶ活性化を検出し、前記検出されたＬＶ活性化から前記検出されたＲＶ活性化までのＲＶ−ＬＶ遅延を決定するように構成され、
前記療法プログラマ回路は、
前記ＲＶ−ＬＶ遅延が特定の閾値を超える場合に、プログラム可能なオフセットだけ前記第３の心臓刺激に先行する前記第１のＬＶ刺激および前記第２のＬＶ刺激と、
前記ＲＶ−ＬＶ遅延が前記特定の閾値を下回る場合に、プログラム可能なオフセットだけ前記第１のＬＶ刺激および前記第２のＬＶ刺激に先行する前記第３の心臓刺激と
を備え、前記ＲＶ−ＬＶ遅延に少なくとも基づく前記第２の時系列または前記第２のタイミングオフセットを決定する、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記電気刺激回路は、複数の候補ＬＶ刺激ベクトルのそれぞれに従って電気刺激を送達するように構成され、各候補ＬＶ刺激ベクトルは、ＬＶカソードとアノードとを有し、該アノードが缶電極、ＲＶ電極、右心房電極、上大静脈電極および異なるＬＶ電極からなる群から選択され、
前記センサ回路は、前記電気刺激中に検知された前記生理信号から、それぞれの候補ＬＶ刺激ベクトルに関連付けられる１つまたは複数の応答特性を生成するように構成され、
前記療法プログラマ回路は、前記複数の候補ＬＶ刺激ベクトルから、特定の条件を満たす、対応する前記１つまたは複数の応答特性を有するＬＶ刺激ベクトルを特定することを備え、前記第１の刺激ベクトルを決定するように構成される、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記１つまたは複数の応答特性が、
横隔神経刺激（ＰＮＳ）の指標、
インピーダンス測定値、
ＲＶからＬＶまでの活性化遅延（ＶＶＤ）、または
ＬＶ刺激閾値
を含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記療法プログラマ回路は、
実質的にＰＮＳ指標がなく、対応するインピーダンス測定値が特定の範囲内に収まる、候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットを特定すること、
前記候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットから、それぞれが前記候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットのうちの他のものよりも実質的に長いＶＶＤを有する、候補ＬＶ刺激ベクトルの第２のセットを選択すること、および
前記候補ＬＶ刺激ベクトルの第２のセットが１つのみのベクトルを備える場合、前記１つのみのベクトルが前記第１の刺激ベクトルであると決定するか、または前記候補ＬＶ刺激ベクトルの第２のセットが２つ以上のベクトルを備える場合、前記候補ＬＶ刺激ベクトルの第２のセットのうちの他のものよりも実質的に小さなＬＶ刺激閾値を有する前記第１の刺激ベクトルを選択すること
を備え、前記複数の候補ＬＶ刺激ベクトルから、前記第１の刺激ベクトルを選択するように構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記療法プログラマ回路は、
前記複数の候補ＬＶ刺激ベクトルのカソードから選択された前記第２のＬＶカソードであって、前記複数の候補ＬＶ刺激ベクトルの前記カソードのうちの他のものよりも第１のカソードから空間的に離れている第２のＬＶカソードを特定すること、および
それぞれが前記第２のＬＶカソードを有する候補ＬＶ刺激ベクトルの第３のセットから、前記候補ＬＶ刺激ベクトルの第３のセットのうちの他のものよりも実質的に小さなＬＶ刺激閾値と関連付けられる前記第２の刺激ベクトルを選択すること
を備え、前記第２の刺激ベクトルを選択するように構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記療法プログラマ回路は、リード上にある電極に関する情報を使用して、前記第２の刺激ベクトルを決定するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記リード上にある電極に関する前記情報は相対電極間距離を含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記リードは遠位ＬＶ電極と２つ以上の近位ＬＶ電極とを有し、前記遠位ＬＶ電極は、前記２つ以上の近位ＬＶ電極間の電極間距離よりも実質的に大きな電極間距離を有し、前記療法プログラマ回路は、
前記第１のＬＶカソードが前記近位ＬＶ電極のうちの１つであると決定された場合、前記第２のＬＶカソードを遠位電極として決定し、それぞれが前記遠位ＬＶ電極であるカソードを有する、ある候補ＬＶ刺激ベクトルのセットから、前記候補ＬＶ刺激ベクトルのセットのうちの他のものよりも実質的に小さなＬＶ刺激閾値を有する前記第２の刺激ベクトルを選択し、
前記第１のＬＶカソードが前記遠位ＬＶ電極であると決定された場合、それぞれが前記近位ＬＶ電極のうちの１つであるカソードを有する、ある候補ＬＶ刺激ベクトルのセットから、前記候補ＬＶ刺激ベクトルのセットのうちの他のものよりも実質的に小さなＬＶ刺激閾値を有する前記第２の刺激ベクトルを選択するように構成される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記リードは、複数の遠位ＬＶ電極と複数の近位ＬＶ電極とを有し、前記遠位ＬＶ電極および前記近位ＬＶ電極は、前記リード上に実質的に等間隔に配置され、前記療法プログラマ回路は、
前記第１のＬＶカソードが前記近位ＬＶ電極のうちの１つであると決定された場合、それぞれが前記遠位ＬＶ電極のうちの１つであるカソードを有する候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットから、前記候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットのうちの他のものよりも実質的に小さなＬＶ刺激閾値を有する前記第２の刺激ベクトルを選択し、
前記第１のＬＶカソードが前記遠位ＬＶ電極のうちの１つであると決定された場合、それぞれが前記近位ＬＶ電極のうちの１つであるカソードを有する候補ＬＶ刺激ベクトルの第２のセットから、前記候補ＬＶ刺激ベクトルの第２のセットのうちの他のものよりも実質的に小さなＬＶ刺激閾値を有する前記第２の刺激ベクトルを選択するように構成される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記療法プログラマ回路は、前記第１のＬＶ部位および前記第２のＬＶ部位におけるＬＶ刺激閾値または合併症インジケータのうちの１つまたは複数に基づいて、前記第１のＬＶ刺激および前記第２のＬＶ刺激のための１つまたは複数の刺激パラメータを決定することを備え、前記療法モードを決定するように構成される、請求項１〜１４のうちのいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、一般に医療デバイスに関し、より詳細には、興奮性組織を刺激し、結果として生じる生理学的応答を評価するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
うっ血性心不全（ＣＨＦ：Ｃｏｎｇｅｓｔｉｖｅ  Ｈｅａｒｔ  Ｆａｉｌｕｒｅ）は米国における主な死亡原因である。ＣＨＦは、健康な生理学的状態を維持するために十分な血液を心臓が適切に供給することができない場合に起こる。ＣＨＦは、薬物療法によって、または心室内または心室間の心臓の同期不全を矯正する再同期療法（ＣＲＴ：Ｒｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｒａｐｙ）を含む、心臓ペーシング療法を提供する等の埋め込み型医療装置（ＩＭＤ：Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ）によって治療することができる。
【０００３】
ＩＭＤは、心臓等の興奮性組織または臓器を長期的に刺激して、ＣＨＦに罹患した患者の異常な心臓リズムを治療するか、または心機能を改善するのを助けることができる。このようなアンビュラトリー医療装置は、心臓組織に接触するために、心臓内または心臓の表面上に配置されてもよい少なくとも第１の電極と第２の電極とを有することができる。電極は、リード等を介して、パルス発生器のような電子ユニットに電気的に接続することができ、正常な心機能を回復または改善する等のために、１つまたは複数の電気刺激を心臓に送達するために使用することができる。
【発明の概要】
【０００４】
埋め込み型医療装置（ＩＭＤ）を使用した心臓刺激には、心房または心室等の心腔のうちの１つに挿入されてもよい１つまたは複数の埋め込み可能なリードが関係していてもよい。心臓の刺激は、ＩＭＤに電気的に接続され、心臓組織と密接に接触し得る少なくとも第１の電極と第２の電極とを使用する、直接の心筋刺激によって達成され得る。電極は、１つまたは複数の埋め込み可能なリードに沿って配置されてもよい。刺激は、心臓組織を捕捉するのに十分な特定の刺激強度（例えば、刺激エネルギー）で提供することができ、すなわち、刺激は、脱分極を心臓の一部または全体に効果的に伝播させることができる。
【０００５】
ＣＲＴ療法の間、心臓の左心室（ＬＶ：Ｌｅｆｔ  Ｖｅｎｔｒｉｃｌｅ）および右心室（ＲＶ：Ｒｉｇｈｔ  Ｖｅｎｔｒｉｃｌｅ）に同期刺激を適用することができる。従来は、１つのＲＶペーシング部位と１つのＬＶ刺激部位とがある場合がある。従来の単一部位ＣＨＦ療法の代替として、（複数部位ＬＶ刺激として知られている）複数のＬＶ部位でのペーシングのような、心臓の心腔における複数部位の刺激が提案されている。複数部位刺激には、同時刺激のように、心周期内に少なくとも１つの心腔内（ＬＶ等）の２つ以上の部位で送達されるか、または心周期の検知もしくはペーシングされる時間間隔値未満の特定のタイミングオフセットだけ分離された、電気刺激が関与していてもよい。
【０００６】
複数部位刺激は一定のメリットを有し得るが、複数部位刺激は、単一部位ペーシングよりも多くのエネルギーを必要とし得、またシステム設計および操作の複雑さを増加させる可能性がある。複数部位刺激の恩恵を受けやすい患者を特定して刺激ベクトルを決定することは、臨床的により困難であり、技術的により複雑であり得る。さらに、複数部位刺激の有効性は、とりわけ、異なる心臓部位への刺激の送達の順序、異なる部位における刺激間のタイミングオフセット、または刺激強度に関連付けられるパラメータのような、異なる部位におけるペーシングシーケンスのスケジューリングによって影響され得る。本発明者らは、とりわけ、患者の転帰を改善するために、複数部位心臓刺激を効果的かつ効率的にプログラミングするためのシステムおよび方法に対する需要が依然として存在することを認識している。
【０００７】
本明細書は、とりわけ、複数部位心臓刺激を送達するための電気刺激装置をプログラミングするためのシステムについて論じている。本システムは、少なくとも１つの心腔の１つまたは複数の候補部位に電気刺激を送達するための電気刺激回路を備えることができる。本システムは、心臓の電気刺激中を含め生理信号を検知し、この生理信号を使用して、少なくとも、第１の左心室（ＬＶ）部位での電気刺激のための第１の刺激ベクトルおよび異なる第２のＬＶ部位における電気刺激のための第２の刺激ベクトルを決定することができる。本システムは、第１のＬＶ刺激ベクトルと第２のＬＶ刺激ベクトルとに従って送達される刺激間の第１の時系列と第１のタイミングオフセットとを含む療法モードを決定することができる。電気刺激回路は、第１の刺激ベクトルおよび第２の刺激ベクトルならびに療法モードに従って心臓の複数部位に電気刺激を送達することができる。
【０００８】
実施例１は、心臓の少なくとも１つの心腔内の１つまたは複数の部位に電気刺激を送達するように構成された電気刺激回路と、１つまたは複数の候補部位の電気刺激中を含め生理信号を検知するセンス増幅器を備えたセンサ回路と、センサ回路と通信する療法プログラマ回路とを備えたシステムである。療法プログラマ回路は、検知された生理信号を使用して、第１の左心室（ＬＶ）部位での電気刺激のための第１の刺激ベクトルを決定し、第１の刺激ベクトルに基づいて、異なる第２のＬＶ部位における電気刺激のための第２の刺激ベクトルを決定するように構成することができる。第１の刺激ベクトルは、第１のＬＶカソードおよび第１のアノードを含み、第２の刺激ベクトルは、第２のＬＶカソードおよび第２のアノードを含む。療法プログラマ回路は、（１）第１の刺激ベクトルに従って送達される第１のＬＶ刺激と（２）第２の刺激ベクトルに従って送達される第２のＬＶ刺激との間の第１の時系列または第１のタイミングオフセットのうちの１つまたは複数を含む療法モードも決定することができる。本システムは、療法モードに従って第１のＬＶ刺激および第２のＬＶ刺激を送達するように電気刺激回路を構成するコントローラ回路を備える。
【０００９】
実施例２において、実施例１の主題は、検知された生理信号から第１のＬＶ部位および第２のＬＶ部位での活性化を検出し、基準時間に対する第１のＬＶ部位での活性化からの第１の活性化遅延と基準時間に対する第２のＬＶ部位での活性化からの第２の活性化遅延とを決定するように構成することができるセンサ回路を任意選択的に備える。療法プログラマ回路は、第１の活性化遅延と第２の活性化遅延とに基づいて、第１の時系列または第１のタイミングオフセットを決定することができる。
【００１０】
実施例３において、実施例２の主題は、第１のＬＶ部位および第２のＬＶ部位での活性化と同じ心周期内のＲＶ活性化を含み得る基準時間を任意選択的に含む。療法プログラマ回路は、第１の活性化遅延が実質的に第２の活性化遅延以下である場合に第２のＬＶ刺激と実質的に同時に送達される第１のＬＶ刺激、または第１の活性化遅延が実質的に第２の活性化遅延を超える場合に第１の活性化遅延と第２のＬＶ活性化遅延との差に比例する第１のタイミングオフセットだけ第２のＬＶ刺激に先行する第１のＬＶ刺激を含む、第１の時系列または第１のタイミングオフセットのうちの１つまたは複数を決定することができる。
【００１１】
実施例４において、実施例１〜３のうちのいずれか１つまたは複数の主題は、第１のＬＶ部位および第２のＬＶ部位とは異なる第３の心臓部位での電気刺激のための第３の刺激ベクトルを決定するようにさらに構成され得る療法プログラマ回路を任意選択的に備える。療法モードは、（１）第３の刺激ベクトルに従って送達される第３の心臓刺激と（２）第１のＬＶ刺激または第２のＬＶ刺激との間の第２の時系列または第２のタイミングオフセットのうちの１つまたは複数を含むことができる。
【００１２】
実施例５において、実施例４の主題は、右心室（ＲＶ）部位を含んでもよい第３の心臓部位を任意選択的に含む。第３の刺激ベクトルは、ＲＶカソードと、缶電極、ＲＶカソードとは異なるＲＶ電極、右心房電極、または上大静脈電極のうちの１つを含むアノードとを含むことができる。
【００１３】
実施例６において、実施例５の主題は、検知された生理信号から同じ心周期内のＬＶ活性化およびＲＶ活性化を検出し、検出されたＬＶ活性化から検出されたＲＶ活性化までのＲＶ−ＬＶ遅延を決定するように構成することができるセンサ回路を任意選択的に備える。療法プログラマ回路は、ＲＶ−ＬＶ遅延に少なくとも基づいて第２の時系列または第２のタイミングオフセットを決定することができ、これは、ＲＶ−ＬＶ遅延が特定の閾値を超える場合に、プログラム可能なオフセットだけ第３の心臓刺激に先行する第１のＬＶ刺激および第２のＬＶ刺激と、ＲＶ−ＬＶ遅延が特定の閾値を下回る場合に、プログラム可能なオフセットだけ第１のＬＶ刺激および第２のＬＶ刺激に先行する第３の心臓刺激とを含んでいてもよい。
【００１４】
実施例７において、実施例１〜６のうちのいずれか１つまたは複数の主題は、複数の候補ＬＶ刺激ベクトルのそれぞれに従って電気刺激を送達するように構成され得る電気刺激回路を任意選択的に備える。各候補ＬＶ刺激ベクトルは、ＬＶカソードと、缶電極、ＲＶ電極、右心房電極、上大静脈電極および異なるＬＶ電極からなる群から選択されるアノードとを含む。センサ回路は、電気刺激中に検知された生理信号から、それぞれの候補ＬＶ刺激ベクトルに関連付けられる１つまたは複数の応答特性を生成するように構成することができ、療法プログラマ回路は、複数の候補ＬＶ刺激ベクトルから、特定の条件を満たす、対応する１つまたは複数の応答特性を有するＬＶ刺激ベクトルを特定することを含め、第１の刺激ベクトルを決定するように構成される。
【００１５】
実施例８において、実施例７の主題は、横隔神経刺激（ＰＮＳ：Ｐｈｒｅｎｉｃ  Ｎｅｒｖｅ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ）の指標、インピーダンス測定値、ＲＶからＬＶまでの活性化遅延（ＶＶＤ：ＲＶ  ｔｏ  ＬＶ  ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  Ｄｅｌａｙ）、またはＬＶ刺激閾値を挙げることができる１つまたは複数の応答特性を任意選択的に含む。
【００１６】
実施例９において、実施例８の主題は、実質的にＰＮＳ指標がなく、対応するインピーダンス測定値が特定の範囲内に収まる、候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットを特定すること、候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットから、それぞれが候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットのうちの他のものよりも実質的に長いＶＶＤを有する、候補ＬＶ刺激ベクトルの第２のセットを選択することを含め、複数の候補ＬＶ刺激ベクトルから、第１の刺激ベクトルを選択するように構成され得る療法プログラマ回路を任意選択的に含む。候補ＬＶ刺激ベクトルの第２のセットが１つのみのベクトルを含む場合、その１つのみのベクトルが第１の刺激ベクトルであると決定される。候補ＬＶ刺激ベクトルの第２のセットが２つ以上のベクトルを含む場合、第１の刺激ベクトルは、候補ＬＶ刺激ベクトルの第２のセットのうちの他のものよりも実質的に小さなＬＶ刺激閾値を有するベクトルとして第２のセットから選択される。
【００１７】
実施例１０において、実施例８〜９のうちのいずれか１つまたは複数の主題は、複数の候補ＬＶ刺激ベクトルのカソードから選択された第２のＬＶカソードであって、複数の候補ＬＶ刺激ベクトルのカソードのうちの他のものよりも第１のカソードからより空間的に離れている第２のＬＶカソードを特定すること、それぞれが第２のＬＶカソードを有する候補ＬＶ刺激ベクトルの第３のセットから、候補ＬＶ刺激ベクトルの第３のセットのうちの他のものよりも実質的に小さなＬＶ刺激閾値と関連付けられる第２の刺激ベクトルを選択することを含め、第２の刺激ベクトルを決定するように構成され得る療法プログラマ回路を任意選択的に備える。
【００１８】
実施例１１において、実施例１の主題は、リード上にある電極に関する情報を使用して、第２の刺激ベクトルを決定するように構成され得る療法プログラマ回路を任意選択的に備える。
【００１９】
実施例１２において、実施例１１の主題は、相対電極間距離を使用して、第２の刺激ベクトルを決定するように構成され得る療法プログラマ回路を任意選択的に備える。
実施例１３において、実施例１２の主題は、遠位ＬＶ電極と２つ以上の近位ＬＶ電極とを備えたリードを任意選択的に備える。遠位ＬＶ電極は、２つ以上の近位ＬＶ電極間の電極間距離よりも実質的に大きな電極間距離を有する。第１のＬＶカソードが近位ＬＶ電極のうちの１つであると決定された場合、療法プログラマ回路は、第２のＬＶカソードを遠位電極として決定し、それぞれが遠位ＬＶ電極であるカソードを有する、ある候補ＬＶ刺激ベクトルのセットから、その候補ＬＶ刺激ベクトルのセットのうちの他のものよりも実質的に小さなＬＶ刺激閾値を有する第２の刺激ベクトルを選択するように構成され得る。第１のＬＶカソードが遠位ＬＶ電極であると決定された場合、療法プログラマ回路は、それぞれが近位ＬＶ電極のうちの１つであるカソードを有する、ある候補ＬＶ刺激ベクトルのセットから、その候補ＬＶ刺激ベクトルのセットのうちの他のものよりも実質的に小さなＬＶ刺激閾値を有する第２の刺激ベクトルを選択するように構成され得る。
【００２０】
実施例１４において、実施例１２の主題は、複数のＬＶ遠位電極と複数のＬＶ近位電極とを含むリードを任意選択的に備え、遠位ＬＶ電極および近位ＬＶ電極は、リード上で実質的に等間隔に配置される。第１のＬＶカソードが近位ＬＶ電極のうちの１つであると決定された場合、療法プログラマ回路は、それぞれが遠位ＬＶ電極のうちの１つであるカソードを有する候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットから、候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットのうちの他のものよりも実質的に小さなＬＶ刺激閾値を有する第２の刺激ベクトルを選択するように構成され得る。第１のＬＶカソードが遠位ＬＶ電極のうちの１つであると決定された場合、療法プログラマ回路は、それぞれが近位ＬＶ電極のうちの１つであるカソードを有する候補ＬＶ刺激ベクトルの第２のセットから、候補ＬＶ刺激ベクトルの第２のセットのうちの他のものよりも実質的に小さなＬＶ刺激閾値を有する第２の刺激ベクトルを選択するように構成され得る。
【００２１】
実施例１５において、実施例１〜１４のうちのいずれか１つまたは複数の主題は、第１のＬＶ部位および第２のＬＶ部位におけるＬＶ刺激閾値または合併症インジケータのうちの１つまたは複数に基づいて、第１のＬＶ刺激および第２のＬＶ刺激のための１つまたは複数の刺激パラメータを決定することを含め、療法モードを決定するように構成され得る療法プログラマ回路を任意選択的に備える。
【００２２】
実施例１６は、アンビュラトリー医療装置を備えたシステムである。アンビュラトリー医療装置は、心臓の少なくとも１つの心腔内の１つまたは複数の部位に電気刺激を送達するように構成された電気刺激回路と、１つまたは複数の候補部位の電気刺激中を含め生理信号を検知するセンス増幅器を備えたセンサ回路と、アンビュラトリー医療装置と通信するプログラマ装置とを備えることができる。プログラマ装置は、センサ回路と通信し、かつ検知された生理信号を使用して、第１の左心室（ＬＶ）部位での電気刺激のための、第１のＬＶカソードおよび第１のアノードを含む第１の刺激ベクトルを決定し、第１の刺激ベクトルに基づいて、異なる第２のＬＶ部位での電気刺激のための、第２のＬＶカソードおよび第２のアノードを含む第２の刺激ベクトルを決定し、（１）第１の刺激ベクトルに従って送達される第１のＬＶ刺激と（２）第２の刺激ベクトルに従って送達される第２のＬＶ刺激との間の第１の時系列または第１のタイミングオフセットのうちの１つまたは複数を含む療法モードを決定するように構成された、療法プログラマ回路を備えることができる。プログラマ装置は、療法プログラマ回路に接続されたユーザ入力ユニットを備え、第１のＬＶ刺激および第２のＬＶ刺激ならびに療法モードを含むユーザ命令を受信するように構成することができる。
【００２３】
実施例１７は、電気刺激システムを介して複数部位電気刺激を自動的にプログラミングする方法である。本方法は、複数の候補電気刺激ベクトルに従って心臓の少なくとも１つの心腔内の１つまたは複数の部位に電気刺激を送達するステップと、電気刺激の送達中を含め生理信号を検知するステップと、検知された生理信号を使用して、第１の左心室（ＬＶ）部位での電気刺激のための、第１のＬＶカソードおよび第１のアノードを含む第１の刺激ベクトルを決定するステップと、第１の刺激ベクトルに基づいて、異なる第２のＬＶ部位での電気刺激のための、第２のＬＶカソードおよび第２のアノードを含む第２の刺激ベクトルを決定するステップと、（１）第１の刺激ベクトルに従って送達される第１のＬＶ刺激と（２）第２の刺激ベクトルに従って送達される第２のＬＶ刺激との間の第１の時系列または第１のタイミングオフセットのうちの１つまたは複数を含む、少なくとも第１のＬＶ部位および第２のＬＶ部位の複数部位電気刺激のための療法モードを決定するステップとを含む。
【００２４】
実施例１８において、実施例１７の主題は、検知された生理信号から第１のＬＶ部位および第２のＬＶ部位での活性化を検知することと、基準時間に対する第１のＬＶ部位での活性化からの第１の活性化遅延、および基準時間に対する第２のＬＶ部位での活性化からの第２の活性化遅延を検出することとを任意選択的に含む。第１の時系列または第１のタイミングオフセットは、第１の活性化遅延と第２の活性化遅延とに基づいて決定される。
【００２５】
実施例１９において、実施例１７〜１８のうちのいずれか１つまたは複数の主題は、右心室（ＲＶ）における第３の心臓部位での電気刺激のための、ＲＶカソードおよびアノードを含む第３の刺激ベクトルを決定するステップと、検知された生理信号から、同じ心周期内のＬＶ活性化およびＲＶ活性化を検出するステップと、検出されたＬＶ活性化から検出されたＲＶ活性化までのＲＶ−ＬＶ遅延を検出するステップとを任意選択的に含む。療法モードの決定は、（１）第３の刺激ベクトルに従って送達される第３の心臓刺激と（２）ＲＶ−ＬＶ遅延に少なくとも基づく第１のＬＶ刺激または第２のＬＶ刺激との間の第２の時系列または第２のタイミングオフセットのうちの１つまたは複数を決定することをさらに含むことができる。
【００２６】
実施例２０において、実施例１７〜１９のうちのいずれか１つまたは複数の主題は、複数の候補ＬＶ刺激ベクトルのそれぞれに従って電気刺激を送達するステップと、電気刺激中に検知された生理信号から、それぞれの候補ＬＶ刺激ベクトルに関連付けられる１つまたは複数の応答特性を生成するステップと、複数の候補ＬＶ刺激ベクトルから、特定の条件を満たす、対応する１つまたは複数の応答特性を有するＬＶ刺激ベクトルを特定するステップとを含むことができる第１の刺激ベクトルの決定を任意選択的に含む。各候補ＬＶ刺激ベクトルは、ＬＶカソードと、缶電極、ＲＶ電極、右心房電極、上大静脈電極および異なるＬＶ電極からなる群から選択されるアノードとを含むことができる。応答特性としては、横隔神経刺激（ＰＮＳ）の指標、インピーダンス測定値、ＲＶからＬＶまでの活性化遅延（ＶＶＤ）、またはＬＶ刺激閾値を挙げることができる。
【００２７】
実施例２１において、実施例１７〜２０のうちのいずれか１つまたは複数の主題は、複数の候補ＬＶ刺激ベクトルのカソードから、複数の候補ＬＶ刺激ベクトルのカソードのうちの他のものよりも第１のカソードからより空間的に離れている第２のＬＶカソードを特定するステップと、それぞれが第２のＬＶカソードを有する候補ＬＶ刺激ベクトルの第３のセットから、候補ＬＶ刺激ベクトルの第３のセットのうちの他のものよりも実質的に小さなＬＶ刺激閾値と関連付けられる第２の刺激ベクトルを選択するステップとを含むことができる、第２の刺激ベクトルの決定を任意選択的に含む。
【００２８】
実施例２２において、実施例１７〜２１のうちのいずれか１つまたは複数の主題は、リード上にある電極間の相対電極間距離に関する情報をさらに使用して決定され得る第２の刺激ベクトルを任意選択的に含む。
【００２９】
実施例２３において、実施例１７〜２２のうちのいずれか１つまたは複数の主題は、第１のＬＶ部位および第２のＬＶ部位におけるＬＶ刺激閾値または合併症インジケータのうちの１つまたは複数に基づいて、第１のＬＶ刺激および第２のＬＶ刺激のための１つまたは複数の刺激パラメータを決定することをさらに含むことができる、療法モードの決定を任意選択的に含む。
【００３０】
本概要は本願の教示のいくつかの概観であって、本主題の排他的または網羅的な取り扱いを意図したものではない。本主題に関するさらなる詳細が、詳細な説明および添付の特許請求の範囲に見出される。本発明の他の態様は、いずれも限定の意図はない、下記の詳細な説明を読解し、その一部を形成する図面を参照することにより、当業者には明らかとなるであろう。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその法的均等物によって画定される。
【００３１】
添付図面の各図において各種の実施形態が例として示される。このような実施形態は例証的であり、本主題の網羅的または排他的な実施形態を意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】心臓リズム管理（ＣＲＭ：Ｃａｒｄｉａｃ  Ｒｈｙｔｈｍ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）システムの例およびＣＲＭシステムが動作できる環境の部分を概略的に示す。
【図２】複数部位電気刺激回路の例を概略的に示す。
【図３】刺激ベクトルセレクタ回路の例を概略的に示す。
【図４】療法モードプログラマ回路の例を概略的に示す。
【図５】複数部位刺激の療法モードをプログラミングするユーザインタフェースの一部の例を概略的に示す。
【図６】心臓の少なくとも１つの心腔の治療刺激に使用するため等の複数部位電気刺激をプログラミングする方法の例を概略的に示す。
【図７】複数部位電気刺激で使用するための第１の刺激ベクトルおよび第２の刺激ベクトルを決定する方法の例を概略的に示す。
【図８】選択された刺激ベクトルのための療法モードをプログラミングする方法の例を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本明細書では、心臓を刺激するための複数部位刺激をプログラミングするためのシステム、装置および方法が開示される。複数部位刺激は、心機能を回復または改善するために、心臓の左心室（ＬＶ）のさまざまな部位に送達され得る。開示されるシステムおよび方法によれば、電気刺激中または固有の心リズム中に複数の心臓部位で検知された生理信号を分析して、少なくとも２つのＬＶ刺激ベクトルを決定することができる。少なくとも２つの刺激ベクトルに従う刺激間の時系列とタイミングオフセットとを含むことができる療法モードを決定し、複数部位刺激療法で使用することができる。
【００３４】
図１は、心臓リズム管理（ＣＲＭ）システム１００と、ＣＲＭシステム１００が動作できる環境の部分の例を概略的に示す。ＣＲＭシステム１００は、１つまたは複数のリード１０８Ａ〜Ｃ等を介して心臓１０５に電気的に接続され得る埋め込み型医療装置（ＩＭＤ）１１０等のアンビュラトリー医療装置と、通信リンク１０３等を介してＩＭＤ１１０と通信することができる外部システム１２０とを備えることができる。ＩＭＤ１１０としては、ペースメーカ、埋め込み型除細動器（ＩＣＤ：Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  Ｃａｒｄｉｏｖｅｒｔｅｒ−Ｄｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｏｒ）または心臓再同期療法除細動器（ＣＲＴ−Ｄ：Ｃａｒｄｉａｃ  Ｒｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｒａｐｙ  Ｄｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｏｒ）等の埋め込み型心臓装置を挙げることができる。ＩＭＤ１１０としては、皮下埋め込み型装置、着用可能外部装置、神経刺激器、薬剤送達装置、生物学的療法装置、診断装置、または１つもしくは複数のアンビュラトリー医療装置のような、１つもしくは複数のモニタリングまたは治療装置を挙げることができる。ＩＭＤ１１０は、ベッドサイドモニタまたは他の外部モニタ等の、モニタリング医療装置に接続され得るか、または、代替され得る。
【００３５】
図１に示すように、ＩＭＤ１１０は、心臓１０５における生理信号を検知可能で、１つまたは複数の治療電気パルスを心臓内等の目標部位に１つまたは複数のリード１０８Ａ〜Ｃ等を介して送達可能な電子回路を収容し得る気密封止缶１１２を備えることができる。ＣＲＭシステム１００は、１０８Ｂ等の１つのみのリードを備えてもよく、または１０８Ａおよび１０８Ｂ等の２つのリードを備えてもよい。
【００３６】
リード１０８Ａは、ＩＭＤ１１０に接続されるように構成され得る近位端および心臓１０５の右心房（ＲＡ：Ｒｉｇｈｔ  Ａｔｒｉｕｍ）１３１内等の目標位置に配置されるように構成され得る遠位端を備えることができる。リード１０８Ａは、その遠位端またはその付近に位置し得る第１のペーシング検知電極１４１と、電極１４１またはその付近に位置し得る第２のペーシング検知電極１４２とを有することができる。電極１４１および１４２は、右心房活動の検知および心房ペーシングパルスの任意選択的送達を可能とするため等、リード１０８Ａ内の別個の導体等を介してＩＭＤ１１０に電気的に接続され得る。リード１０８Ｂは、ＩＭＤ１１０に接続され得る近位端および心臓１０５の右心室（ＲＶ）１３２内等の目標位置に配置され得る遠位端を備えることができる除細動リードであってもよい。リード１０８Ｂは、遠位端に位置し得る第１のペーシング検知電極１５２、電極１５２の付近に位置し得る第２のペーシング検知電極１５３、電極１５３の付近に位置し得る第１の除細動コイル電極１５４、および上大静脈（ＳＶＣ：Ｓｕｐｅｒｉｏｒ  Ｖｅｎａ  Ｃａｖａ）配置用等の遠位端からある距離に位置し得る第２の除細動コイル電極１５５を有することができる。電極１５２〜１５５は、リード１０８Ｂ内の別個の導体等を介してＩＭＤ１１０に電気的に接続され得る。電極１５２および１５３は、心室電位図の検知を可能とすることができ、任意選択的に１つまたは複数の心室ペーシングパルスの送達を可能とすることができ、電極１５４および１５５は、１つまたは複数の心室カルジオバージョン／除細動パルスの送達を可能とすることができる。一実施例において、リード１０８Ｂは３つの電極１５２、１５４および１５５のみを備えることができる。電極１５２および１５４は、１つまたは複数の心室ペーシングパルスの検知または送達のために使用することができ、電極１５４および１５５は、１つまたは複数の心室カルジオバージョン／除細動パルスの送達のために使用することができる。リード１０８Ｃは、ＩＭＤ１１０に接続され得る近位端および心臓１０５の左心室（ＬＶ）１３４内等の目標位置に配置されるように構成され得る遠位端を備えることができる。リード１０８Ｃは、冠状静脈洞１３３を介して埋め込み可能であり、１つまたは複数のペーシングパルスのＬＶへの送達を可能にする等のために、ＬＶ上で冠状静脈内に配置され得る。リード１０８Ｃは、リード１０８Ｃの遠位端に位置し得る電極１６１、および電極１６１の付近に位置し得る別の電極１６２を備えることができる。電極１６１および１６２は、ＬＶ電位図の検知を可能とし、かつ任意選択的にＬＶからの１つまたは複数の再同期ペーシングパルスの送達を可能とする等のために、リード１０８Ｃ内の別個の導体等を介してＩＭＤ１１０に電気的に接続され得る。さらなる電極がリード１０８Ｃ内に、またはリード１０８Ｃに沿って備えられてもよい。一実施例では、図１に示すように、第３の電極１６３および第４の電極１６４がリード１０８に備えられてもよい。いくつかの実施例（図１には示されない）では、リード１０８Ａ〜Ｃのうちの少なくとも１つ、またはリード１０８Ａ〜Ｃ以外の追加のリードが、少なくとも１つの心腔内以外のまたは心臓組織もしくはその付近以外の皮膚表面下に埋め込まれてもよい。
【００３７】
ＩＭＤ１１０は、生理信号を検知することができる電子回路を備えることができる。生理信号は、心臓１０５の機械的機能を表す電位図または信号を含むことができる。気密封止缶１１２は、検知用またはパルス送達用等の電極として機能することができる。例えば、リード１０８Ａ〜Ｃのうちの１つまたは複数からの電極は、電位図のユニポーラ検知用または１つもしくは複数のペーシングパルス送達用等のために缶ハウジング１１２とともに使用され得る。リード１０８Ｂからの除細動電極は、１つまたは複数のカルジオバージョン／除細動パルス送達用等のために缶１１２とともに使用され得る。一実施例では、ＩＭＤ１１０は、リード１０８Ａ〜Ｃまたは缶ハウジング１１２のうちの１つまたは複数に位置する電極間等のインピーダンスを検知し得る。ＩＭＤ１１０は、一対の電極間に電流を注入し、その結果、同じまたは異なる対の電極間で得られる電圧を検知し、オームの法則を使用してインピーダンスを決定するように構成され得る。インピーダンスは、電流注入および電圧検知用に同じ対の電極が使用され得るバイポーラ構成、電流注入用の電極対および電圧検知用の電極対が共通電極を共有し得るトライポーラ構成、または電流注入用に使用される電極が電圧検知用に使用される電極とは異なり得るテトラポーラ構成で検知され得る。一実施例では、ＩＭＤ１１０は、ＲＶリード１０８Ｂ上の電極と缶ハウジング１１２との間に電流を注入し、ＲＶリード１０８Ｂ上の同じ電極間または異なる電極と缶ハウジング１１２との間の結果として得られる電圧を検知するよう構成され得る。生理信号は、ＩＭＤ１１０内に一体化され得る１つまたは複数の生理センサから検知され得る。ＩＭＤ１１０はまた、１つもしくは複数の外部生理センサまたはＩＭＤ１１０に接続されてもよい１つもしくは複数の外部電極からの生理信号を検知するようにも構成され得る。生理信号の例としては、心電図、心内電位図、不整脈、心拍数、心拍変動、胸腔内インピーダンス、心臓内インピーダンス、動脈圧、肺動脈圧、左心房内圧、ＲＶ内圧、ＬＶ冠状動脈圧、冠状血液温度、血中酸素飽和度、１つもしくは複数の心音、身体活動もしくは運動レベル、活動への生理学的応答、姿勢、呼吸、体重、または体温のうちの１つまたは複数を挙げることができる。
【００３８】
これらのリードおよび電極の配置および機能は上記において例として記述されているだけであり、限定するものではない。患者のニーズおよび埋め込み型装置の可用性に応じて、これらのリードおよび電極の他の配置および使用が可能である。
【００３９】
示されているように、ＣＲＭシステム１００は、複数部位心臓刺激回路１１３を備えることができる。複数部位心臓刺激回路１１３は、心臓１０５の１つまたは複数の候補部位における電気刺激、例えば、リード１０８Ｃ上の電極１６１〜１６４のうちの１つまたは複数を介した左心室（ＬＶ）１３４の電気刺激への生理学的応答を検出するように構成され得る。生理学的応答は、心臓電気信号または心臓機械信号を含むことができる。複数部位心臓刺激回路１１３は、生理信号を使用して、少なくとも、第１のＬＶ部位での電気刺激のための第１の刺激ベクトルおよび異なる第２のＬＶ部位における電気刺激のための第２の刺激ベクトルを決定し、第１の刺激ベクトルに従って送達される第１のＬＶ刺激と第２の刺激ベクトルに従って送達される第２のＬＶ刺激との間の第１の時系列と第１のタイミングオフセットとを含む療法モードを決定することができる。電気刺激回路は、第１の刺激ベクトルおよび第２の刺激ベクトルならびに療法モードに従って心臓に電気刺激を送達することができる。複数部位心臓刺激回路１１３の実施例は、図２〜図４を参照する等して後述される。
【００４０】
外部システム１２０は、ＩＭＤ１１０のプログラミングを可能にすることができ、また通信リンク１０３を介して受信することができる等の、ＩＭＤ１１０によって取得される１つまたは複数の信号に関する情報を受信することができる。外部システム１２０は、ローカル外部ＩＭＤプログラマを備えることができる。外部システム１２０は、遠隔地から等で患者の状態をモニタリング可能または１つもしくは複数の療法を調節可能な遠隔患者管理システムを備え得る。
【００４１】
通信リンク１０３は、誘導テレメトリリンク、無線周波数テレメトリリンクまたはインターネット接続のようなテレコミュニケーションリンクのうちの１つまたは複数を含むことができる。通信リンク１０３は、ＩＭＤ１１０と外部システム１２０との間のデータ送信を提供することができる。送信データとしては、例えば、ＩＭＤ１１０により取得されたリアルタイム生理データ、ＩＭＤ１１０により取得され記憶された生理データ、療法履歴データまたはＩＭＤ１１０内に記憶されたＩＭＤ動作状態を示すデータ、プログラム可能に特定可能な検知電極および構成の使用等の生理データ取得を含み得る１つもしくは複数のアクションを実行させるようにＩＭＤ１１０を構成する等のＩＭＤ１１０への１つもしくは複数のプログラム命令、装置自己診断テスト、または１つもしくは複数の療法の送達を挙げることができる。
【００４２】
複数部位心臓刺激回路１１３は、ＩＭＤ１１０から抽出されたデータまたは外部システム１２０内のメモリに記憶されたデータを使用する等して、外部システム１２０において実装され得る。複数部位心臓刺激回路１１３の各部は、ＩＭＤ１１０と外部システム１２０との間で分散されていてもよい。
【００４３】
ＩＭＤ１１０または外部システム１２０の各部は、ハードウェア、ソフトウェアまたはハードウェアとソフトウェアとの任意の組み合わせを使用して実装され得る。ＩＭＤ１１０または外部システム１２０の各部は、１つもしくは複数の特定の機能を実行するように構築または構成され得る特定用途向け回路を使用して実装され得、または１つもしくは複数の特定の機能を実行するようにプログラミングされるかまたは別様に構成され得る汎用回路を使用して実装され得る。そのような汎用回路としては、マイクロプロセッサもしくはその一部、マイクロコントローラもしくはその一部、またはプログラム可能論理回路もしくはその一部を挙げることができる。例えば、「比較器」としてはとりわけ、２つの信号間の比較についての特定の機能を実行するように構築され得る電子回路比較器を挙げることができ、または比較器は、２つの信号間の比較を実行するように汎用回路の一部に命令するコードにより駆動され得る汎用回路の部分として実装され得る。ＩＭＤ１１０に関して記述したが、ＣＲＭシステム１００は、皮下医療装置（例えば、皮下ＩＣＤ、皮下診断装置）、着用可能医療装置（例えば、パッチベースの検知装置）、または他の外部医療装置を挙げることができる。
【００４４】
図２は、複数部位心臓刺激回路１１３の一実施形態であり得る、複数部位電気刺激回路２００の例を概略的に示す。複数部位電気刺激回路２００は、電気刺激回路２１０、センサ回路２２０、療法プログラマ回路２３０、コントローラ回路２４０、ユーザインタフェース２５０、およびメモリ回路２６０のうちの１つまたは複数を備えることができる。
【００４５】
電気刺激回路２１０は、心臓、例えば、心臓の少なくとも１つの心腔の１つまたは複数の候補部位に電気刺激を送達するように構成することができる。電気刺激、例えば、パルス列は、ＩＭＤ１００または外部パルス発生器によって生成され、リード１０８Ａ〜Ｃおよびそれぞれに付属する電極のうちの１つまたは複数等のペーシング送達システムを介して、心臓の１つまたは複数の候補部位に送達され得る。電気刺激は、アノードとカソードとの間に送達され得る。アノードおよびカソードは刺激ベクトルを形成する。電気刺激は、ユニポーラまたはバイポーラペーシング構成を含むことができる。ユニポーラペーシングは、心臓の目標刺激部位またはその付近に位置する電極（例えば、リード１０８Ａ〜Ｃのうちの１つにある電極）と、ＩＭＤ缶ハウジング１１２等の戻り電極との間の刺激を伴ってもよい。バイポーラペーシングは、リード１０８Ａ〜Ｃのうちの１つまたは複数にある２つの電極間の刺激を伴ってもよい。
【００４６】
電気刺激回路２１０は、１つの心臓部位を刺激するための単一部位刺激、または同じ心周期内で心臓の２つ以上の部位を刺激するための複数部位刺激を送達するように構成され得る。複数部位刺激の間、パルス列は、療法モードに従って２つ以上の心臓部位それぞれに送達され得る。療法モードは、同時刺激、またはタイミングオフセットだけ分離された連続刺激を含むことができる。タイミングオフセットは、プログラム可能であり、心周期の検知またはペーシングされる時間間隔未満であってもよい。以下に論じられるように、療法モードは、療法プログラマ回路２３０によって決定されてもよい。
【００４７】
複数部位刺激は、右心房（ＲＡ）、右心室（ＲＶ）、左心房（ＬＡ）および左心室（ＬＶ）を含む１つもしくは複数の心腔の内部もしくは心外膜表面上、またはいずれかの心腔を取り囲む組織のうちの２つ以上の部位で送達することができる。一実施例では、複数部位刺激は、以後「複数部位ＬＶ刺激」と呼ばれる、ＬＶにおける２つ以上の部位等の、同じ心腔の２つ以上の部位での刺激を含むことができる。複数部位ＬＶ刺激は、２つ以上のＬＶ刺激ベクトルを使用して達成することができる。各ＬＶ刺激ベクトルは、アノードおよびカソードを含む。一実施例では、ＬＶ刺激ベクトルは、一方の電極（カソード等）のみがＬＶ電極であり、他方の電極（アノード等）がＩＭＤ缶ハウジング１１２であるユニポーラ構成を有することができる。一実施例では、ＬＶ刺激ベクトルは、カソードおよびアノードの両方がＬＶ電極である真のバイポーラ構成を有することができる。別の実施例では、ＬＶ刺激ベクトルは、一方の電極（カソード等）がＬＶ電極であり、他方の電極（アノード等）が電極１４１もしくは１４２のうちの１つ等のＲＡ電極、または電極１５２〜１５５のうちの１つ等のＲＶ電極である拡張バイポーラ構成を有することができる。さらに別の実施例では、ＬＶ刺激ベクトルは、例えば、カソードとして一緒に使用される２つのＬＶ電極、またはアノードとして一緒に使用されるＲＡ電極およびＲＶ電極から選択される等の２つの電極が関わるトライポーラ構成を有することができる。いくつかの実施例では、１つまたは複数のＬＶ電極は、１つまたは複数のＬＶリード、カテーテル、または非拘束ペーシングユニットに分散され得る。電気刺激は、同時刺激、または心周期の検知もしくはペーシングされる時間間隔値未満の特定のタイミングオフセットだけ分離された非同期刺激等、心周期内で２つ以上の部位に送達され得る。
【００４８】
センサ回路２２０は、信号検知回路２２１および信号分析器回路２２２を備えることができる。信号検知回路２２１は、生理信号を検知するためのセンス増幅器を備えることができる。信号検知は、心臓が洞律動のような固有のリズムを受けるとき、または心臓が特定の刺激プロトコルに従って刺激を受けるときに、実行され得る。生理信号は、身体表面に非侵襲的に取り付けられた電極を使用することによって検知されるような心電図（ＥＣＧ：Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ）、皮下に配置された電極を使用して検知されるような皮下ＥＣＧ、またはリード１０８Ａ〜Ｃもしくは缶ハウジング１１２のうちの１つもしくは複数の電極を使用して検知されるような心臓内電位図（ＥＧＭ：Ｅｌｅｃｔｒｏｇｒａｍ）等の心臓電気信号を含むことができる。加えてまたは代替的に、生理信号は、心臓の固有の心リズムまたは心臓の刺激への応答としての、心房または心室の収縮等の心臓の機械的活動を示す信号も含むことができる。一実施例では、心臓の機械的活動は、アンビュラトリー加速度計または患者の心音を検知するように構成されたマイクロホンから検知された信号を含むことができる。一実施例では、心臓の機械的活動は、周期的な心収縮の結果としての心臓または胸郭インピーダンス変化を検知するように構成されたインピーダンスセンサから検知された信号を含むことができる。心臓機械信号は、圧力センサ信号または心収縮を示す任意の他のセンサ信号を含むことができる。
【００４９】
いくつかの実施例では、信号検知回路２２１は、左心室（ＬＶ）のような心腔上または心腔内の異なる部位からのような２つ以上の生理信号を同時にまたは連続的に検知することができる。信号検知回路２２１は、ＬＶリード１０８Ｃ上の電極１６１〜１６４のうちの少なくとも１つをそれぞれ含む各検知ベクトルを使用して、２つ以上のＬＶ部位から２つ以上の生理信号を検知することができる。ＬＶ検知ベクトルの例は、１６１〜１６４の間で選択された一対の電極間、または電極１６１〜１６４のうちの１つと異なる心腔もしくは異なるリード上に配置された別の電極（ＲＶリード１０８Ｂ上の電極１５２〜１５５のうちの１つ、またはＲＡリード１０８Ａ上の電極１４１もしくは１４２）との間のような、バイポーラ検知ベクトルを含むことができる。ＬＶ検知ベクトルの別の例は、電極１６１〜１６４のうちの１つと缶ハウジング１１２との間等のユニポーラ検知ベクトルを含むことができる。
【００５０】
信号分析器回路２２２は、増幅、デジタル化、フィルタリング、または他の信号調節動作を含め、検知された生理信号を処理することができる。信号分析器回路２２２は、心臓電気信号または心臓機械信号から１つまたは複数の特性を検出することができる。応答特性は、心臓の刺激の有効性、または刺激によって発症した合併症を示すことができる。応答特性としては、体表ＥＣＧ、皮下ＥＣＧ、または心臓内ＥＧＭから検出され得るＰ波、Ｑ波、Ｒ波、ＱＲＳ群、またはＴ波等の、固有の心臓活動を示す時間的または形態的特徴を挙げることができる。応答特性としては、心臓の電気刺激に応答する誘発された電気的または機械的活性化等の誘発心臓活動のタイミングおよび強度を挙げることができる。強度指標の例としては、信号振幅、信号振幅の傾きもしくは変化率、積分信号等の変換された生理信号の振幅、またはパワースペクトル密度等の周波数領域測定を挙げることができる。応答特性は、２つの異なる心臓部位で検知された信号からそれぞれ検出された活性化間のタイミング遅延等の、２つの検知された生理信号から計算された相対的な指標を追加的にまたは代替的に含むことができる。信号分析器回路および応答特性の例は、図３を参照する等して以下で論じられる。
【００５１】
療法プログラマ回路２３０は、センサ回路２２０と通信することができ、少なくとも第１の刺激ベクトルおよび第２の刺激ベクトル、ならびに第１の刺激ベクトルおよび第２の刺激ベクトルに従って複数部位刺激で使用する療法モードを決定するように構成することができる。療法プログラマ回路２３０は、複数部位電気刺激回路２００内のマイクロプロセッサ回路の一部として実装することができる。マイクロプロセッサ回路は、デジタル信号プロセッサ等の専用プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、マイクロプロセッサ、または身体活動情報を含む情報を処理するための他のタイプのプロセッサであってもよい。あるいは、マイクロプロセッサ回路は、本明細書に記載の機能、方法、または技術を実行する命令セットを受信して実行することができる汎用プロセッサであってもよい。
【００５２】
図２に示すような実施例では、療法プログラマ回路２３０は、単独で、または組み合わせて、本明細書に記載の機能、方法、または技術を実行することができる１つまたは複数の他の回路または分岐回路を含む回路セットを備えることができる。一実施例では、回路セットのハードウェアは、特定の操作を実行するようにイミュータブルに設計されてもよい（例えば、ハードワイヤード）。一実施例では、回路セットのハードウェアは、特定の操作の命令をエンコードするための、物理的に変更されたコンピュータ可読媒体（例えば、磁気的な、電気的な、不変質量粒子の移動可能な配置等）を含む、可変に接続された物理的コンポーネント（例えば、実行ユニット、トランジスタ、単純回路等）を備えることができる。物理的コンポーネントを接続する際、ハードウェア構成要素の基礎となる電気的特性は、例えば、絶縁体から導体へ、またはその逆へと変更される。命令によって、埋め込みハードウェア（例えば、実行ユニットまたはローディング機構）が、動作中に特定の操作の部分を実行するために、可変接続を介してハードウェア内の回路セットの部材を作成することが可能になる。したがって、コンピュータ可読媒体は、装置が動作しているときに回路セット部材の他のコンポーネントに通信可能に接続される。一実施例では、物理的コンポーネントのいずれかは、２つ以上の回路セットのうちの２つ以上のコンポーネントに使用されてもよい。例えば、動作中、実行ユニットは、ある時点で第１の回路セットの第１の回路で使用され、異なる時点で第１の回路セット内の第２の回路によって、または第２の回路セット内の第３の回路によって再使用されてもよい。
【００５３】
図２に示すように、療法プログラマ回路２３０は、刺激ベクトルセレクタ回路２３１および療法モードプログラマ回路２３２を備えることができる。刺激ベクトルセレクタ回路２３１は、信号分析器回路２２２によって生成された等の応答特性のうちの１つまたは複数を使用して、少なくとも、第１のＬＶ部位での電気刺激のための第１の刺激ベクトル（以下、「ＬＶａ」と呼ぶ）および異なる第２のＬＶ部位における電気刺激のための第２の刺激ベクトル（以下、「ＬＶｂ」と呼ぶ）を決定することができる。ＬＶａベクトルは、第１のＬＶカソードおよび第１のアノードを含む。ＬＶｂベクトルは、第２のＬＶカソードおよび第２のアノードを含む。第１のＬＶカソードおよび第２のＬＶカソードは、それぞれ、ＬＶリード１０８Ｃ上のＬＶ電極１６１〜１６４等の、１つまたは複数のＬＶリード上の電極から選択することができる。あるいは、第１のＬＶカソードおよび第２のＬＶカソードは、ＬＶカテーテル上の電極、または心臓のＬＶに配置された少なくとも１つの電極をそれぞれが有する１つもしくは複数の非拘束ペーシングユニットから選択されてもよい。
【００５４】
刺激ベクトルセレクタ回路２３１は、複数の候補ＬＶ刺激ベクトル｛ＬＶｋ｝＝｛ＬＶ１，ＬＶ２，…，ＬＶＮ｝からＬＶａベクトルおよびＬＶｂベクトルを決定することができる。候補ＬＶ刺激ベクトルは、それぞれＬＶカソードおよびアノードを含むことができる。アノードの位置に応じて、候補ＬＶ刺激ベクトルは、ユニポーラ、真のバイポーラ、または拡張バイポーラ形態を有することができる。ユニポーラＬＶ候補ベクトルは、缶ハウジング１１２のアノードまたは缶ハウジング上の基準電極を有することができる。真のバイポーラＬＶ候補ベクトルは、そのベクトルのＬＶカソードとは異なるＬＶアノードを有することができる。拡張バイポーラＬＶ候補ベクトルは、電極１４１または１４２のうちの１つ等のＲＡ電極のうちの１つのＬＶアノード、電極１５２〜１５５のうちの１つ等のＲＶ電極、またはＲＶ、上大静脈（ＳＶＣ）もしくは下大静脈（ＩＶＣ：Ｉｎｆｅｒｉｏｒ  Ｖｅｎａ  Ｃａｖａ）、ＲＡ、もしくはＬＡに配置された１つもしくは複数のリード、カテーテル、もしくは非拘束ペーシングユニット上の電極を有することができる。
【００５５】
刺激ベクトルセレクタ回路２３１は、ＬＶａベクトルおよびＬＶｂベクトルを連続的に決定することができる。ＬＶａベクトルは、まず、刺激によって引き起こされた合併症がないかまたは許容することができる、心臓の効果的な刺激を示す等、各候補ＬＶ刺激ベクトルに関連付けられる１つまたは複数の応答特性が特定の条件を満たす場合に決定され得る。次いで、ＬＶａを使用して、または各候補ＬＶ刺激ベクトルに関連付けられる１つまたは複数の応答特性と一緒に、ベクトルＬＶｂを決定することができる。いくつかの実施例では、ユーザは、ユーザインタフェース２５０等を介してＬＶａベクトルの構成を提供することができ、刺激ベクトルセレクタ回路２３１は、ユーザにより提供されるＬＶａベクトルに少なくとも基づいてＬＶｂベクトルを決定することができる。いくつかの実施例では、刺激ベクトルセレクタ回路２３１は、ＬＶａベクトルおよびＬＶｂベクトルに加えて、他のＬＶ刺激ベクトル、または１つもしくは複数の他の心腔（例えば、ＲＡ、ＲＶまたはＬＡ）を刺激するための刺激ベクトルを決定することができる。刺激ベクトルセレクタ回路の例は、図３を参照する等して以下で論じられる。
【００５６】
いくつかの実施例では、複数部位電気刺激回路２００は、電極の空間位置に関する情報を記憶するためのメモリ回路２６０を備えることができる。この情報は、リードの遠位部分（例えば、ＬＶリード１０８Ｃの遠位先端にあるかまたはその付近のＬＶ電極１６１および１６２）またはリードの近位部分（例えば、ＬＶリード１０８Ｃの先端から遠いＬＶ電極１６３および１６４）に配置された電極等の電極間の相対的近接度を含むことができる。この情報は、追加的または代替的に、メモリ回路２６０に記憶され得るリードの仕様に示されるような、リードのタイプ、リード設計、またはリードに沿った電極間の間隔に関する情報等のリード上の電極に関する情報を含むことができる。いくつかの実施例では、電極の空間分布に関する情報は、電極がそれぞれの目標部位上に配置された後に撮られた医用画像から得ることができ、ｉｎ−ｓｉｔｕ電極の近接度または電極間距離が測定または推定され得る。刺激ベクトルセレクタ回路２３１は、信号分析器回路２２２からの１つまたは複数の応答特性とともに、メモリ回路２６０に記憶された、電極の空間分布に関する情報を使用して、ＬＶａベクトルを決定することができる。刺激ベクトル選択の例は、図３を参照する等して以下で論じられる。
【００５７】
療法モードプログラマ回路２３２は、１つまたは複数の応答特性およびＬＶａベクトルおよびＬＶｂベクトルに関する情報を受信し、複数部位刺激のための療法モードを決定することができる。療法モードは、ＬＶａベクトルに従う第１のＬＶ刺激等の第１の療法およびＬＶｂベクトルに従う第２のＬＶ刺激等の第２の療法を少なくとも送達する第１の時系列を含むことができる。第１の時系列は、第１の刺激と第２の刺激との間の同期を示すことができる。第１の時系列の例としては、時間的に第２のＬＶ刺激に先行する第１のＬＶ刺激（「ＬＶａ→ＬＶｂ」で示される）、時間的に第１のＬＶ刺激に先行する第２のＬＶ刺激（「ＬＶｂ→ＬＶａ」で示される）、または第２のＬＶ刺激と実質的に同時に送達される第１のＬＶ刺激（「ＬＶａ｜ＬＶｂ」で示される）を挙げることができる。いくつかの実施例では、療法モードは、「ＬＶａ→ＬＶｂ」または「ＬＶｂ→ＬＶａ」の時系列に対する、第１のＬＶ刺激と第２のＬＶ刺激との間の第１のタイミングオフセットを含むことができる。療法モードは、第１のＬＶ刺激または第２のＬＶ刺激の強度、持続時間、または周波数を含む刺激パラメータも含むことができる。療法モードプログラマ回路２３２は、第１のＬＶ刺激と第２のＬＶ刺激との間のタイミングオフセット、または第１のＬＶ刺激もしくは第２のＬＶ刺激のための刺激パラメータを、応答特性のうちの１つまたは複数を使用して決定することができる。療法モードプログラマ回路の実施例は、図４を参照する等して以下で論じられる。
【００５８】
コントローラ回路２４０は、ユーザインタフェース２５０からのプログラム入力を受信して、電気刺激回路２１０、センサ回路２２０、療法プログラマ回路２３０の動作、およびこれらのコンポーネントと各サブコンポーネントとの間のデータフローおよび命令を制御することができる。一実施例では、コントローラ回路２４０は、療法プログラマ回路２３０によって決定されるような療法モードに従って、少なくとも第１のＬＶ刺激および第２のＬＶ刺激を含む複数部位刺激を送達するように、電気刺激回路２１０を構成することができる。一実施例では、第１のＬＶ刺激および第２のＬＶ刺激は、療法プログラマ回路２３０によって決定されるように、同時に、または心周期の検知もしくはペーシングされる間隔値未満のタイミングオフセットだけ分離されて、同じ心周期中に送達され得る。いくつかの実施例では、神経組織等の非心臓組織における電気刺激、または心機能を回復させるために、もしくは心不全等の既存の心臓病の悪化を防止もしくは減速させるために使用され得る、薬物療法等の他のタイプの療法を含む、他の療法が開始または調整され得る。
【００５９】
ユーザインタフェース２５０は、電気刺激のために、または生理信号を検知するために使用されるパラメータをシステムユーザがプログラミングすることを可能にする入力装置を備えることができる。入力装置の例としては、キーボード、オンスクリーンキーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、タッチスクリーン、または他のポインティング装置もしくはナビゲート装置を挙げることができる。入力装置によって、システムユーザは、第１の刺激ベクトルおよび第２の刺激ベクトル、または第１の刺激ベクトルと第２の刺激ベクトルとのそれぞれに従って送達される第１の刺激と第２の刺激との間の時系列およびタイミングオフセットの一方もしくは両方を含む療法モードの自動決定のような、複数部位刺激の自動プログラミングを作動させることを可能にすることができる。入力装置は、刺激ベクトル構成および療法モードのうちの１つまたは複数を含む、自動的に決定される療法プログラミングを、システムユーザが確認または変更することを可能にすることもできる。
【００６０】
ユーザインタフェース２５０は、人間が知覚可能な媒体フォーマットで、刺激ベクトルの自動的に決定された構成ならびに時系列およびタイミングオフセットの一方または両方を含む療法モード等の複数部位刺激プログラミングを提示するディスプレイを備えることができる。表示される情報は、とりわけ、装置のプログラミング、リードインピーダンスおよび完全性等の装置状態、電池の残存寿命等の電池状態、または心臓刺激閾値、または１つもしくは複数の心臓部位での刺激に関連付けられる合併症に関する情報も含むことができる。表示された情報は、表、チャート、図、または他のテキスト、表、もしくはグラフィック表示フォーマットで提示されてもよい。複数部位刺激のためのユーザインタフェースの実施例は、図５を参照する等して、以下で論じられる。
【００６１】
複数部位心臓刺激回路１１３の各部は、ＩＭＤ１１０等のアンビュラトリー医療装置と外部システム１２０等の外部プログラマ装置との間で分散されていてもよい。一実施例では、電気刺激回路２１０およびセンサ回路２２０は、アンビュラトリー医療装置に備えられてもよい。療法プログラマ回路２３０およびユーザインタフェースユニット２５０の少なくとも一部は、外部プログラマ回路に備えられてもよい。
【００６２】
図３は、図２の刺激ベクトルセレクタ回路２３０の一実施形態であり得る、刺激ベクトルセレクタ回路３２０の例を概略的に示す。刺激ベクトルセレクタ回路３２０は、第１のＬＶ刺激ベクトルＬＶａを決定する第１のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２１、および第２のＬＶ刺激ベクトルＬＶｂを決定する第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２を備えることができる。いくつかの実施例では、ユーザは、ユーザインタフェース２５０等を介してＬＶａベクトルの構成を提供することができ、刺激ベクトルセレクタ回路３２０は、ユーザにより提供されるＬＶａベクトルに少なくとも基づいてＬＶｂベクトルを決定することができる。刺激ベクトルセレクタ回路３２０は、第１のＬＶ部位および第２のＬＶ部位とは異なる第３の心臓部位での電気刺激のための第３の刺激ベクトルを決定する第３の刺激ベクトルセレクタ３２３をさらに備えることができる。
【００６３】
刺激ベクトルセレクタ回路３２０は、図２の信号分析器回路２２２の一実施形態であり得る、信号分析器回路３１０と通信することができる。信号分析器回路３１０は、有効性分析回路３１１、合併症分析回路３１２、および電池寿命分析回路３１３のうちの１つまたは複数を備えることができる。刺激有効性分析回路３１１は、心臓が特定の電気刺激ベクトルに従って刺激されたときに検知される１つもしくは複数の心臓電気信号または心臓機械信号から１つまたは複数の信号メトリクスを生成することができる。心臓電気信号から生成される信号メトリクスの例としては、とりわけ、体表ＥＣＧまたは皮下ＥＣＧから検出されるＰ波、Ｑ波、Ｒ波、ＱＲＳ群、またはＴ波の振幅およびタイミング、ＱＲＳ幅、心臓内ＥＧＭから得られるＲＡ、ＲＶ、ＬＡおよびＬＶ等の心腔の少なくとも一部の活性化の振幅およびタイミング、伝播する心臓脱分極を生成させるのに最小の刺激強度を表す心臓刺激閾値、電気刺激中に検知されるインピーダンス、ＬＶ電気遅延等の心腔の電気遅延、ＲＶ活性化とＬＶ活性化との間の（ＲＶ−ＬＶ）遅延として測定される心室内伝導遅延、心室内遅延を挙げることができる。心臓機械信号メトリクスから生成される信号メトリクスの例としては、とりわけ、第１（Ｓ１）、第２（Ｓ２）、第３（Ｓ３）もしくは第４（Ｓ４）の心音のうちの１つもしくは複数を含む検知される心音（ＨＳ：Ｈｅａｒｔ  Ｓｏｕｎｄ）信号の成分の強度、心収縮期もしくは心拡張期を示す時間間隔等の機械的遅延、心腔内圧、収縮終期容量、または拡張終期容量を挙げることができる。信号メトリクスとしては、追加的または代替的に、心臓タイミング間隔の中でとりわけ、心臓の電気機械的接続を示す電気機械的メトリクスを含むことができ、これは、駆出前期（ＰＥＰ：Ｐｒｅ−Ｅｊｅｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｏｄ）、収縮期タイミング間隔（ＳＴＩ：Ｓｙｓｔｏｌｉｃ  Ｔｉｍｉｎｇ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）、または拡張期タイミング間隔（ＤＴＩ：Ｄｉａｓｔｏｌｉｃ  Ｔｉｍｉｎｇ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を含むことができる。ＰＥＰは、駆出前の電気的および機械的事象の総持続時間を表し、ＱＲＳの開始からＳ１心音までの持続時間、または心室ペーシング（Ｖｐ：Ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ  ｐａｃｉｎｇ）信号からＳ１心音により表されるような心室駆出の開始までの持続時間として測定され得る。ＳＴＩは、全電気機械的収縮期の持続時間を表し、２つの主要な成分、すなわちＰＥＰおよびＬＶＥＴを含む。ＳＴＩは、ＥＣＧのＱＲＳ群の開始もしくは心臓内ＥＧＭにおける心房活性化事象からＳ２心音まで、または心室ペーシング（Ｖｐ）信号から、Ｓ２心音の開始によって表されるような心室駆出終了までの間隔として測定され得る。ＤＴＩは、全電気機械的拡張期の持続時間を表し、Ｓ２心音から、ＥＣＧのＱＲＳ群の開始まで、または次の心周期の心臓内ＥＧＭにおける心房活性化事象までの間隔として測定され得る。
【００６４】
刺激有効性分析回路３１１によって生成されるいくつかの信号メトリクスは、治療用心臓電気刺激への患者の血流力学応答を予測することができる。一実施例では、体表ＥＣＧのＱ波からＬＶ刺激部位での局所的な固有の活性化（例えば、ＬＶ電位図の第１の主なピークとして検出される）までを測定したＱ−ＬＶ間隔は、ＬＶ圧における最大増加率（ＬＶ  ｄＰ／ｄｔ  ｍａｘ、心臓の収縮能を特徴づける臨床的指標）と相関関係を持つことができ、したがってＬＶ収縮性を示す。したがって、Ｑ−ＬＶ間隔は、特定のペーシングベクトルを使用して送達されるＬＶ電気刺激療法の有効性を評価するために使用され得る。別の実施例では、Ｓ１心音の強度（例えば、ＳＩ振幅）は、ＬＶ  ｄＰ／ｄｔ  ｍａｘと相関関係を持つことができ、したがってＬＶ収縮性を示す。別の実施例では、機械的遅延は、左心室の駆出時間（ＬＶＥＴ：Ｌｅｆｔ−Ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ  Ｅｊｅｃｔｉｏｎ  Ｔｉｍｅ）、すなわち大動脈弁の開放から閉鎖（機械的収縮）までの間隔を含むことができる。ＬＶＥＴは、ＬＶの血流力学と相関関係を持つことができ、同じ心周期内のＳ１心音とＳ２心音との間隔として測定され得る。したがって、Ｓ１強度およびＬＶＥＴは、それぞれ、特定のペーシングベクトルを使用して送達されるＬＶ電気刺激療法の有効性を評価するために使用され得る。
【００６５】
合併症分析回路３１２は、特定の電気刺激ベクトルに従って心臓への電気刺激によって生成される非心臓活性化を示す合併症インジケータを検出するように構成され得る。合併症インジケータは、骨格筋の刺激、横隔膜、横隔神経刺激（ＰＮＳ）、意図しない神経刺激、アノード心臓刺激、または意図された心臓治療効果を支持しない任意の他のパラメータのような、心臓以外の刺激または非心筋刺激のうちの１つまたは複数の指標を含むことができる。意図されていない神経または骨格筋の刺激は、高い捕捉閾値、または心臓刺激電極と神経もしくは骨格筋との近接等に起因して、心臓に送達される過剰なエネルギーによって引き起こされ得る。一実施例では、合併症分析回路３１２は、特定の電気刺激ベクトルを使用して送達される心臓電気刺激に応じた骨格筋活性化を検知するように構成された加速度計センサに接続されていてもよい。別の実施例では、合併症分析回路３１２は、特定の電気刺激ベクトルを使用して送達される電気刺激によって引き起こされる喉頭筋または神経の望ましくない活性化への咳応答等、喉頭筋の活性化を検出するマイクロホンセンサまたは筋電図（ＥＭＧ：Ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｍ）センサに接続されていてもよい。
【００６６】
一実施例では、合併症分析回路３１２は、心臓電気刺激の送達中に加速度計または他のセンサを使用して横隔神経の活性化を検出することができる。電気刺激に応答する横隔神経の活性化の有無は、加速度計信号強度を指定された閾値と比較することによって検出することができる。横隔神経活性化の検出は、横隔神経活性化を誘発するのに十分な最小刺激エネルギーを表す横隔神経刺激閾値（ＰＮＳＴ：Ｐｈｒｅｎｉｃ  Ｎｅｒｖｅ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）、またはＰＮＳＴと心臓刺激閾値との差として決定されるような横隔神経活性化のための安全域を含む１つまたは複数のパラメータを決定することを含むこともできる。
【００６７】
合併症分析回路３１２は、指定された電気刺激ベクトルを使用して電気刺激を送達することによって、横隔神経活性化パラメータ（ＰＮＳＴ等）を決定することができる。送達されたエネルギーは、心臓刺激閾値を同時に探すためにも使用され得る。送達される刺激エネルギーを使用して横隔神経活性化が検知されない場合、横隔神経活性化が検出されるまで、電気刺激の後の試験ではエネルギーレベルを増加させることができる。あるいは、送達される刺激エネルギーを使用して横隔神経活性化が検知された場合、横隔神経活性化が検出されなくなるまで、刺激エネルギーレベルを減少させることができる。
【００６８】
電池寿命分析回路３１３は、予測される電池の残りの寿命等の電池状態を示す電池寿命インジケータを生成するように構成され得る。電池の寿命は、とりわけ、電池化学ならびに電池の電圧およびインピーダンス、電気刺激ベクトルの構成、刺激ベクトルを形成する電極の極性および数、リードインピーダンス、伝播する心臓の脱分極を生成するのに必要なエネルギーの最小量を示す捕捉閾値、電気刺激の送達のために「オン」時間を決定する電気刺激のモードまたはシーケンス、パルス振幅、パルス幅、周波数、デューティサイクルを含む刺激パラメータを含む、多くの因子によって影響され得る。一実施例では、例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＭＡＮＡＧＩＮＧ  ＴＨＥ  ＬＯＮＧＥＶＩＴＹ  ＯＦ  ＡＮ  ＩＭＰＬＡＮＴＡＢＬＥ  ＭＥＤＩＣＡＬ  ＤＥＶＩＣＥ  ＢＡＴＴＥＲＹ（埋め込み型医療装置の電池の寿命を管理するためのシステムおよび方法）」と題する、リュシー（Ｒｕｓｓｉｅ）による米国特許第７６２０４５２号明細書に記載されるような、電池容量および予想される回路性能のモデルを使用して、電池寿命を推定することができる。別の実施例では、寿命は、例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「ＤＹＮＡＭＩＣ  ＢＡＴＴＥＲＹ  ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ  ＩＮ  ＡＮ  ＩＭＰＬＡＮＴＡＢＬＥ  ＤＥＶＩＣＥ（埋め込み型医療装置の動的電池管理）」と題する、ガンディ（Ｇａｎｄｈｉ）らによる米国特許第８０５５３４３号明細書に記載されるような、電量計または電圧による容量装置（ｃａｐａｃｉｔｙ−ｂｙ−ｖｏｌｔａｇｅ  ｄｅｖｉｃｅ）によって測定される検知容量に基づいて計算されてもよい。
【００６９】
第１のＬＶ刺激ベクトルセレクタ回路３２１は、複数の候補ＬＶ刺激ベクトル｛ＬＶｋ｝＝｛ＬＶ１，ＬＶ２，…，ＬＶＮ｝から第１のＬＶ刺激ベクトル（ＬＶａ）を決定することができる。候補ＬＶ刺激ベクトルは、それぞれＬＶカソードおよびアノードを含むことができる。ＬＶカソードは、１つまたは複数のＬＶリードまたはカテーテル上の電極、例えば、ＬＶリード１０８Ｃ上のＬＶ電極１６１〜１６４、または心臓のＬＶに配置された少なくとも１つの電極をそれぞれが有する１つもしくは複数の非拘束ペーシングユニットから選択されてもよい。候補ＬＶ刺激ベクトルのアノードとしては、缶ハウジング電極、ＲＶ電極、ＲＡもしくはＬＡ電極、ＳＶＣもしくはＩＶＣ電極、または異なるＬＶ電極を挙げることができる。
【００７０】
１つまたは複数の応答特性が特定の条件を満たす場合に、第１のＬＶ刺激ベクトル（ＬＶａ）を選択することができる。応答特性としては、候補ＬＶ刺激ベクトルに従って送達される電気刺激に応答する、１つもしくは複数の刺激有効性インジケータ、合併症インジケータ、または電池寿命インジケータを挙げることができる。一実施例では、第１のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２１は、複数の候補ＬＶ刺激ベクトルをスクリーニングして、例えば、ＰＮＳＴまたは（ＬＶ刺激閾値とＰＮＳＴとの間の）安全域が各閾値を超えたとき等、それぞれがＰＮＳ指標を実質的に有していない候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットを特定することができる。ＰＮＳは、正常な呼吸および心臓電気刺激の意図される治療効果を妨げる可能性のあるしゃっくりを引き起こす可能性があるため、横隔神経の活性化を伴わない刺激ベクトル、より高いＰＮＳＴ、またはＬＶ刺激閾値とＰＮＳＴとの間のより大きな安全域が、心臓刺激において一般に好ましくなり得る。いくつかの実施例では、スクリーニングは、候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットから、約２００〜３０００オームの範囲外のような特定の範囲外の刺激インピーダンス測定値に関連付けられる刺激ベクトルを排除することをさらに含むことができる。スクリーニングは、第１のセットから、データがないか、またはＬＶ閾値試験中のかなりの捕捉量が損なわれているＬＶ刺激ベクトルを排除することをさらに含むことができる。
【００７１】
第１のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２１は、候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットから、それぞれが特定の条件を満たすＲＶ−ＬＶ遅延を有する刺激ベクトルの第２のセットをさらに選択することができる。ＲＶ−ＬＶ遅延は、固有の心臓リズム中の、または心臓のＲＶもしくはＲＡの刺激に応じた、ＬＶ部位およびＲＶ部位における活性化間のタイミング差として測定することができる。正のＲＶ−ＬＶ遅延は、ＲＶ活性化に続く遅延したＬＶ活性化を示し、負のＲＶ−ＬＶ遅延は、ＬＶ活性化に続く遅延したＲＶ活性化を示す。一実施例では、第２のセットは、候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットのうちの他のものよりも実質的に長いＲＶ−ＬＶ遅延に関連付けられるＬＶ刺激ベクトルを含むことができる。例えば、候補ＬＶ刺激ベクトルのＲＶ−ＬＶ遅延がすべて正の値を有する場合、最大のＲＶ−ＬＶ値を有するＬＶ刺激ベクトルが第２のセットに含まれる。候補ＬＶ刺激ベクトルのＲＶ−ＬＶ遅延がすべて負の値を有する場合、最大のＲＶ−ＬＶ値（または同等に、ＲＶ−ＬＶ遅延の最小絶対値）を有するＬＶ刺激ベクトルが第２のセットに含まれる。候補ＬＶ刺激ベクトルのＲＶ−ＬＶ遅延が正および負の両方の値を含む場合、最大の正のＲＶ−ＬＶ値を有するＬＶ刺激ベクトルが第２のセットに含まれる。
【００７２】
１つのＬＶ刺激ベクトルのみが第２のセットで選択された場合、その１つのみのベクトルがベクトルＬＶａであると決定され得る。複数のベクトルが実質的に同一のＲＶ−ＬＶ遅延（特定の域内の異なる刺激ベクトルに関連付けられるＲＶ−ＬＶ遅延の差等）に関連付けられ、したがって第２のセットに含まれる場合、ベクトルＬＶａは候補ＬＶ刺激ベクトルの第２のセットのうちの他のものよりも実質的に小さなＬＶ刺激閾値に対応するベクトルであると決定され得る。いくつかの実施例では、第１のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２１は、候補ＬＶ刺激ベクトルのそれぞれについて、刺激有効性インジケータ、合併症インジケータ、または電池寿命インジケータから選択された２つ以上の応答特性を使用して、それぞれの複合応答特性を計算することができる。複合応答特性は、候補ＬＶ刺激ベクトルの全体的な性能を示すことができる。非限定的な例として、複合応答特性は、刺激インピーダンス、ＲＶ−ＬＶ遅延、およびＬＶ刺激閾値の、重み付けされた組み合わせ、または他の線形もしくは非線形の組み合わせとして計算されてもよい。ＬＶａベクトルは、他の候補ＬＶ刺激ベクトルの複合応答特性よりも大きい等、特定の条件を満たす、対応する複合応答特性を有するベクトルとして決定され得る。
【００７３】
第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２は、第２のＬＶカソードおよび第２のアノードを含む第２のＬＶ刺激ベクトル（ＬＶｂ）を決定することができる。第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２は、複数の候補ＬＶ刺激ベクトル｛ＬＶｋ｝のカソードと、第１のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２１により決定されたベクトルＬＶａのカソードとを比較し、ベクトルＬＶｂの第２のカソードを、複数の候補ＬＶ刺激ベクトルのＬＶカソードのうちの他のものよりもＬＶａベクトルのカソードからより空間的に離れているベクトルであると決定することができる。リードのタイプ、リード設計に関する情報、または電極間の空間距離もしくは相対的近接度等のリード上の電極に関する情報は、メモリ回路２６０に検索可能に記憶され得、第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２で利用可能にされ得る。非限定的な例として、候補ＬＶ刺激ベクトルのカソードは、図１に示すように、ＬＶリード１０８Ｃ上の電極１６１〜１６４のうちの１つであってもよい。電極１６１がベクトルＬＶａのカソードとして選択された場合、第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２は、電極１６４が他の電極１６２および１６３よりも空間的に電極１６１から離れている場合、電極１６４がベクトルＬＶｂのカソードであると決定することができる。
【００７４】
第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２は、第２のＬＶカソードをそれぞれ有する候補ＬＶ刺激ベクトルの第３のセットからベクトルＬＶｂを決定することができる。ＬＶｂの決定は、刺激有効性インジケータ、合併症インジケータ、または電池寿命インジケータのうちの１つまたは複数のような、信号分析器回路３１０によって生成された応答特性のうちの１つまたは複数に基づくことができる。一実施例では、ＬＶｂは、候補ＬＶ刺激ベクトルの第３のセットのうちの他のものよりも実質的に小さなＬＶ刺激閾値に関連付けられるＬＶ刺激ベクトルとして決定される。非限定的な例として、候補ＬＶ刺激ベクトルの第３のセットはすべて、カソード電極１６４と、ＲＶ電極１５２〜１５５、ＲＡ電極１４１〜１４２、または缶ハウジング１１２のうちの１つであるアノードとを有する。第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２は、候補ＬＶ刺激ベクトルの第３のセットに対応するＬＶ刺激閾値を比較し、カソード電極１６４と電極１５４とは異なるアノードとを含む任意の他の刺激ベクトルに従ってではなくＬＶｂに従って心臓が刺激されたときに、より小さな刺激閾値が生成される場合に、カソード電極１６４およびアノード電極１５４を含むＬＶｂベクトルを決定することができる。別の実施例では、ＬＶｂは、候補ＬＶ刺激ベクトルの第３のセットのうちの他のものよりも、より低い電力または電流消費、したがってより長い予測装置寿命に関連付けられるＬＶ刺激ベクトルとして決定される。電流消費は、ＰＷ＊ＶＴ／Ｚとして計算される等、刺激パルスのＬＶ刺激閾値（ＶＴ）、刺激インピーダンス（Ｚ）、およびパルス幅（ＰＷ）を使用して推定することができる。ＰＷが候補ＬＶ刺激ベクトルの第３のセットに従って送達される刺激の定数である場合、ＬＶｂは、最小ＶＴ／Ｚ値に関連付けられるＬＶ刺激ベクトルとして決定され得る。
【００７５】
種々の例では、ＬＶ電極間の空間距離または相対的近接度に関する情報は、特定のタイプのリードまたは特定のリード設計に固有であり得る。リード固有の情報、例えば、メモリ回路２６０に検索可能に記憶されるかまたはユーザインタフェース２５０等を介してユーザにより提供される、リード上の電極に関する情報は、第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２によって、ＬＶｂベクトルを決定するために使用され得る。一実施例では、ＬＶリードまたはカテーテル上の電極は、リード上の遠位ＬＶ電極と２つ以上の近位ＬＶ電極とを含むことができ、遠位ＬＶ電極は、２つ以上の近位ＬＶ電極間の電極間距離よりも実質的に大きな電極間距離（近位ＬＶ電極から離れている）を有する。ベクトルＬＶａのカソードが近位ＬＶ電極のうちの１つとして決定された場合、第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２は、ベクトルＬＶｂのカソードを遠位電極として決定することができる。第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２は、遠位ＬＶ電極としてのカソードをそれぞれ有する候補ＬＶ刺激ベクトルのセットから、最も低いＬＶ刺激閾値を有するベクトルＬＶｂを選択することができる。ベクトルＬＶａのカソードが遠位ＬＶ電極であると決定された場合、第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２は、近位ＬＶ電極のうちの１つであるカソードをそれぞれ有する候補ＬＶ刺激ベクトルのセットに関連付けられるＬＶ刺激閾値を比較することができる。第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２は、ＬＶｂを、候補ＬＶ刺激ベクトルの中で最も低いＬＶ刺激閾値に関連付けられるベクトルであると決定することができる。
【００７６】
一実施例では、ＬＶリードまたはカテーテル上の電極は、複数の遠位電極と複数の近位電極とを含み、遠位電極および近位電極は、リードに沿って実質的に等間隔に配置される。ベクトルＬＶａのカソードが近位ＬＶ電極のうちの１つであると決定された場合、第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２は、遠位ＬＶ電極のうちの１つであるカソードをそれぞれ有する候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットに関連付けられるＬＶ刺激閾値を比較することができる。ＬＶｂベクトルは、候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットのうちの他のものよりも実質的に小さなＬＶ刺激閾値に関連付けられるベクトルとして決定することができる。ベクトルＬＶａのカソードが遠位ＬＶ電極のうちの１つであると決定された場合、第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２は、近位ＬＶ電極のうちの１つであるカソードをそれぞれ有する候補ＬＶ刺激ベクトルの第２のセットに関連付けられるＬＶ刺激閾値を比較することができる。第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２は、ベクトルＬＶｂを、候補ＬＶ刺激ベクトルの第２のセットのうちの他のものよりも実質的に小さなＬＶ刺激閾値に関連付けられるベクトルであると決定することができる。
【００７７】
一実施例では、第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２は、電極がそれぞれの目標部位に配置された後に撮影された医用画像から測定されるような、「ｉｎ−ｓｉｔｕ」の電極近接度または電極間距離に基づいてＬＶｂベクトルを決定してもよい。非限定的な例として、ＬＶａベクトルのカソードが、心臓の基底領域に向かって配置された電極であるように選択された場合、ＬＶｂベクトルのカソードは、心臓の心尖領域に向かって配置された電極であるように選択することができる。逆に、ＬＶａベクトルのカソードが、心臓の心尖領域に向かって配置された電極であるように選択された場合、ＬＶｂベクトルのカソードは、心臓の基底領域に向かって配置された電極であるように選択することができる。
【００７８】
一実施例では、第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２は、ＬＶカソードの指定された優先順位またはアノードの指定された優先順位をさらに使用して、ＬＶｂベクトルを決定することができる。指定された優先順位は予め決定され、メモリ回路２６０に記憶されてもよく、またはユーザインタフェース２５０を介してシステムユーザによって提供されてもよい。非限定的な例として、４つのＬＶ電極（Ｅ１〜Ｅ４）はＬＶリード上に備えられてもよく、ここでＥ１は最も遠位の（すなわち心尖）電極であり、Ｅ４は最も近位の（すなわち基底）電極である。一実施例では、電極Ｅ１〜Ｅ４は、それぞれ、ＬＶリード１０８Ｃ上の電極１６１〜１６４に対応する。第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２は、以下の表１で提供されるような優先順位に従ってＬＶｂベクトル用のカソードを決定することができる。例えば、最も近位の電極Ｅ４がＬＶａベクトルのカソードとして選択された場合、電極Ｅ１は、Ｅ３よりも高い優先順位を有するＥ２よりも高い優先度を有し、ベクトルＬＶｂのカソードとして選択される。別の実施例では、最も遠位の電極Ｅ１がＬＶａベクトルのカソードとして選択された場合、それぞれのカソードを含むＬＶ刺激ベクトルに従う心臓の電気刺激に関連付けられるＬＶ刺激閾値をさらに使用して、電極Ｅ２〜Ｅ４間の相対的な空間的近接度に加えて、カソードの優先順位を決定することができる。例えば、表１に示すように、Ｅ４がＥ３のＬＶ刺激閾値よりも低いかまたはＥ３のＬＶ刺激閾値と実質的に同一のＬＶ刺激閾値に対応する場合、Ｅ４は、Ｅ２よりも好ましいＥ３よりも好ましく、ＬＶｂベクトルのカソードとして使用される。しかしながら、Ｅ３がＥ４のＬＶ刺激閾値よりも低いＬＶ刺激閾値に対応する場合、Ｅ３は、Ｅ２よりも好ましいＥ４よりも好ましく、ＬＶｂベクトルのカソードとして使用される。
【００７９】
【表１】
2019522515.tif 000003
第２のＬＶ刺激ベクトルセレクタ３２２は、候補ＬＶ刺激ベクトルの第３のセット（それぞれ第２のＬＶカソードを有する）のうちの２つ以上のＬＶ刺激ベクトルが、特定の域内の差のような実質的に同一のＬＶ刺激閾値を有する場合等には、アノードの特定の優先順位を使用してＬＶｂベクトルを決定することができる。一実施例では、アノードの優先順位の降順は、ＥＲＶｘ＞ＥＸ＞缶ハウジング、によって表すことができ、これは、缶ハウジング電極よりも好ましい、ＬＶｂベクトルの選択されたカソード（ＥＸ）とは異なるＬＶ上の電極よりも、ＲＶ上の電極（ＥＲＶｘ）が好ましいことを示す。別の実施例では、最も遠位のＬＶ電極Ｅ１がＬＶｂベクトルのカソードであるように選択された場合、アノードの優先順位の降順は、ＥＲＶｘ＞Ｅ４＞Ｅ３＞Ｅ２＞缶ハウジング、として表すことができる。
【００８０】
第３の刺激ベクトルセレクタ３２３は、第１のＬＶ部位および第２のＬＶ部位とは異なる第３の心臓部位での電気刺激のための第３の刺激ベクトルを決定するように構成することができる。一実施例では、第３の心臓部位は右心室（ＲＶ）部位を含み、第３の刺激ベクトルは、ＲＶカソードおよびアノードを含むＲＶ刺激ベクトルＲＶｘである。ＲＶカソードは、１つもしくは複数のＲＶリードもしくはカテーテル上の電極、例えば、ＲＶリード１０８Ｂ上の電極１５３〜１５４、または心臓のＲＶに配置された少なくとも１つの電極をそれぞれが有する１つもしくは複数の非拘束ペーシングユニットから選択されてもよい。ＲＶｘベクトルのアノードとしては、とりわけ、缶ハウジング電極、ＲＶカソードと異なるＲＶ電極、ＬＡもしくはＲＡ電極、またはＳＶＣもしくはＩＶＣ電極を挙げることができる。一実施例では、ＲＶｘベクトルは、カソードが先端電極１５２であり、アノードがリング電極１５３である所定の構成を有することができる。一実施例では、刺激ベクトルセレクタ回路３２０は、ユーザインタフェース２５０等を介して、ＬＶ部位とＲＶ部位の両方の複数部位両心室刺激（「ＢｉＶ」）、または種々のＬＶ部位の複数部位ＬＶ刺激間での選択を受信することができる。第３の刺激ベクトルセレクタ３２３は、複数部位ＢｉＶ刺激が選択されたときにＲＶｘベクトルを生成することができる。
【００８１】
図４は、図２の療法モードプログラマ回路２３２の一実施形態であり得る、療法モードプログラマ回路４３０の例を概略的に示す。療法モードプログラマ回路４３０は、刺激ベクトルセレクタ回路３２０に接続されて、刺激ベクトルセレクタ回路３２０によって決定されるような刺激ベクトルに従う刺激の送達モードを決定することができる。療法モードプログラマ回路４３０は、刺激シーケンススケジューラ４３２、刺激オフセットモジュール４３４、および刺激パラメータモジュール４３６のうちの少なくとも１つまたは複数を備えることができ、これらはそれぞれ、療法モードの特定のパラメータを決定することができる。
【００８２】
刺激シーケンススケジューラ４３２は、刺激ベクトルセレクタ回路３２０によって選択されたような第１の刺激ベクトルＬＶａおよび第２の刺激ベクトルＬＶｂについて、ＬＶａベクトルに従って送達される第１のＬＶ刺激とＬＶｂベクトルに従って送達される第２のＬＶ刺激との間の時系列を決定することができる。時系列の例としては、時間的に第２のＬＶ刺激に先行する第１のＬＶ刺激（「ＬＶａ→ＬＶｂ」で示される）、時間的に第１のＬＶ刺激に先行する第２のＬＶ刺激（「ＬＶｂ→ＬＶａ」で示される）、または第２のＬＶ刺激と実質的に同時に送達される第１のＬＶ刺激（「ＬＶａ｜ＬＶｂ」で示される）を挙げることができる。刺激シーケンススケジューラ４３２は、信号分析器回路３１０に接続されて、生理信号から得られた１つまたは複数の応答特性を使用して時系列を決定することができる。一実施例では、時系列は、例えば心臓が洞律動のような特定の固有のリズムを受ける場合、または心臓がＲＡペーシング等の特定の刺激プロトコルに従って刺激された場合等に、第１のＬＶ部位および第２のＬＶ部位での心臓の活性化に基づいて決定することができる。活性化タイミングは、検出された心臓活性化と基準時間との間の時間間隔として計算することができる。基準時間の例としては、Ｑ波のタイミング、第１のＬＶ部位および第２のＬＶ部位での活性化と同じ心周期内のＲＶ等の心臓内のある位置における検知またはペーシングされる活性化のタイミング、または生理学的応答を誘発する刺激のタイミングを挙げることができる。一実施例では、基準時間としては、第１のＬＶ部位および第２のＬＶ部位での活性化と同じ心周期内で検知されるＲＶ部位での検知またはペーシングされる活性化のタイミングを挙げることができる。活性化タイミングとしては、第１のＬＶ部位での活性化とＲＶ活性化との間の第１の活性化遅延（ΔＴａ）、および第２のＬＶ部位での活性化とＲＶ活性化との間の第２の活性化遅延（ΔＴｂ）を挙げることができる。
【００８３】
第１のＬＶ部位および第２のＬＶ部位で検知される活性化タイミングを互いに比較して、第１の刺激および第２の刺激を送達する時系列を決定することができる。一実施例では、第１の活性化遅延ΔＴａが第２の活性化遅延ΔＴｂよりも実質的に大きい場合には、第１のＬＶ部位が第２のＬＶ部位よりも時間的に後に活性化されることを示す。次いで、時系列は、「ＬＶａ→ＬＶｂ」であると決定することができ、すなわち、ＬＶａベクトルに従う第１のＬＶ刺激が、ＬＶｂベクトルに従う第２のＬＶ刺激に先行することができる。第１の活性化遅延ΔＴａが実質的に第２の活性化遅延ΔＴｂ以下である場合、時系列「ＬＶａ｜ＬＶｂ」を決定することができ、すなわち、ＬＶａベクトルに従う第１のＬＶ刺激はＬＶｂベクトルに従う第２の活性化遅延ΔＴｂと実質的に同時に送達され得る。
【００８４】
いくつかの実施例では、ユーザインタフェース２５０等を介してシステムユーザ等によってＬＶ部位およびＲＶ部位の両方の複数部位両心室刺激（「ＢｉＶ」）が選択され、ＲＶ刺激ベクトルＲＶｘ等の第３の刺激ベクトルが刺激ベクトルセレクタ回路３２０によって選択された場合、刺激シーケンススケジューラ４３２は、第３の刺激ベクトル（ＲＶｘベクトル等）に従って送達される第３の心臓刺激と第１のＬＶ刺激または第２のＬＶ刺激との間の第２の時系列をさらに決定することができる。一実施例では、信号分析器回路３１０は、検知された生理信号から同じ心周期内の（例えば、第１のＬＶ部位または第２のＬＶ部位での）ＬＶ活性化およびＲＶ活性化を測定し、検出されたＬＶ活性化から検出されたＲＶ活性化までを測定したＲＶ−ＬＶ遅延を決定することができる。刺激シーケンススケジューラ４３２は、ＲＶ−ＬＶ遅延に少なくとも基づいて第２の時系列を決定することができる。一実施例では、ＲＶ−ＬＶ活性化遅延が特定の閾値（約２０ミリ秒等）を超える場合、第１のＬＶ刺激および第２のＬＶ刺激は、ＲＶｘベクトルに従う等の第３の心臓刺激に先行することができ、「（ＬＶａ，ＬＶｂ）→ＲＶｘ」（ここで、（ＬＶａ，ＬＶｂ）は、前述したＬＶａ→ＬＶｂ、ＬＶｂ→ＬＶａ、またはＬＶａ｜ＬＶｂの時系列のうちの１つであってもよい）と示される。ＲＶ−ＬＶ遅延が特定の閾値を下回る場合、ＲＶｘベクトルに従う等の第３の心臓刺激が、第１のＬＶ刺激および第２のＬＶ刺激に先行することができ、「ＲＶｘ→（ＬＶａ，ＬＶｂ）」で示される。
【００８５】
刺激ベクトルセレクタ回路３２０に接続された刺激オフセットモジュール４３４は、信号分析器回路３１０によって生成された応答特性のうちの１つまたは複数を使用して、第１のＬＶ刺激と第２のＬＶ刺激との間の第１のタイミングオフセット（ＤＬＶａ−ＬＶｂ）を決定することができる。一実施例では、タイミングオフセットＤＬＶａ−ＬＶｂは、第１のＬＶ部位での活性化とＲＶ活性化との間の第１の活性化遅延ΔＴａ、ならびに第２のＬＶ部位での活性化とＲＶ活性化との間の第２の活性化遅延Δｂ等の、第１のＬＶ部位および第２のＬＶ部位での活性化タイミングに基づいて決定することができる。ΔＴａがΔＴｂよりも実質的に大きく、時系列「ＬＶａ→ＬＶｂ」に対応する場合、刺激オフセットモジュール４３４は、ΔＴａとΔＴｂとの間の差に比例する第１のタイミングオフセット、すなわち以下を決定することができる。
ＤＬＶａ−ＬＶｂ＝ｋ・（ΔＴａ−ΔＴｂ）
式中、ｋは正の倍率である。一実施例では、倍率ｋは、０〜１の値をとることができる。ΔＴａが実質的にΔＴｂ以下であり、時系列「ＬＶａ｜ＬＶｂ」（すなわち、第１の刺激および第２の刺激の実質的な同時送達）に対応する場合、刺激オフセットモジュール４３４は、タイミングオフセットＤＬＶａ−ＬＶｂ＝０を決定することができる。
【００８６】
ＬＶ部位およびＲＶ部位の両方の複数部位両心室刺激（「ＢｉＶ」）が選択され、ＲＶ刺激ベクトルＲＶｘ等の第３の刺激ベクトルが刺激ベクトルセレクタ回路３２０によって選択された場合、刺激オフセットモジュール４３４は、刺激シーケンススケジューラ４３２によって決定されるＲＶｘベクトルに従う第３の心臓刺激と、第１のＬＶ刺激または第２のＬＶ刺激との間の第２の時系列に対応する第２のタイミングオフセット（ＤＬＶ−ＲＶ）をさらに決定することができる。一実施例では、ＲＶ−ＬＶ遅延が、所定の閾値（約２０ミリ秒等）を超え、したがって「（ＬＶａ，ＬＶｂ）→ＲＶｘ」の時系列に対応する場合、刺激オフセットモジュール４３４は、ＲＶ−ＬＶ遅延に比例する第２のタイミングオフセットＤＬＶ−ＲＶを決定することができる。同様に、ＲＶ−ＬＶ遅延が特定の閾値を下回り、したがって「ＲＶｘ→（ＬＶａ，ＬＶｂ）」の時系列に対応する場合、刺激オフセットモジュール４３４は、ＲＶ−ＬＶ遅延に比例する第２のタイミングオフセットＤＬＶ−ＲＶを決定することができる。
【００８７】
刺激パラメータモジュール４３６は、ＬＶａまたはＬＶｂのそれぞれのベクトルに従う第１のＬＶ刺激および第２のＬＶ刺激のため、または加えてＲＶｘベクトルに従う等の第３の刺激のために、第１のＬＶ刺激および第２のＬＶ刺激のための１つまたは複数の刺激パラメータを決定するように構成することができる。刺激パラメータの例としては、刺激強度または送達されるエネルギーに影響を与えるパラメータの中でも、振幅、パルス幅、デューティサイクル、持続時間、または周波数を挙げることができる。刺激パラメータモジュール４３６は、信号分析器回路３１０に接続され、生理信号から生成された１つまたは複数の応答特性を使用して刺激パラメータを決定することができる。一実施例では、それぞれのベクトルＬＶａおよびＬＶｂに従う第１の刺激または第２の刺激について、刺激パラメータのうちの１つまたは複数は、第１のＬＶ部位または第２のＬＶ部位におけるＬＶ刺激閾値、およびＰＮＳ閾値、またはＰＮＳ閾値と心臓刺激閾値との間の安全域に基づいて決定することができる。種々の例では、異なる安全域が、適切な心臓刺激を可能にし、ＰＮＳを最小化または排除するために、ＬＶａベクトルまたはＬＶｂベクトルに関連付けられる第１の刺激および第２の刺激に関して選択され得る。非限定的な例として、ＬＶａベクトルが０．５ボルトのＬＶ刺激閾値と関連付けられる場合、ＬＶａベクトルに従う第１のＬＶ刺激の振幅は、１．５ボルトに設定され得、すなわち１ボルトの安全域がＬＶ刺激閾値に加えられる。あるいは、第１のＬＶ刺激は、自動閾値試験によって決定されたパルス振幅を有することができる。ＬＶｂベクトルが２ボルトのＬＶ刺激閾値と関連付けられる場合、ＬＶａベクトルに従う第２のＬＶ刺激の振幅は、３．５ボルトに設定され得、すなわち１．５ボルトの安全域が２ボルトのＬＶ刺激閾値に加えられる。
【００８８】
療法モードプログラマ回路によって決定される療法モードのうちの１つまたは複数のパラメータは、ユーザインタフェース２５０等を介してシステムユーザに提示されてもよい。ユーザは、ユーザインタフェース２５０に関連付けられた入力装置を使用して、時系列、決定された時系列に対応する刺激間のタイミングオフセット、または１つもしくは複数の刺激ベクトルと関連付けられる刺激パラメータのうちの１つまたは複数を、確認、拒否、または別様に編集することができる。
【００８９】
図５は、複数部位刺激の療法モードをプログラミングするためのユーザインタフェース５００の一部の例を概略的に示す。ユーザインタフェース２５０の一実施形態であり得るユーザインタフェース５００は、複数の制御要素およびテキストまたはグラフィック表現の表示を含むことができる。制御要素は、対応する制御要素の機能または動作方法を示すテキストラベルまたはマーカに任意選択的に関連付けられたアイコンまたはビットマップとして示すことができる。制御要素としては、チェックボックス、プッシュボタン、ラジオボタン、または表示スクリーン上に配置された他のユーザインタフェース制御部を挙げることができる。
【００９０】
図５に示すように、制御要素は、第１のゾーン５１０および第２のゾーン５２０を含むことができる。第１のゾーン５１０は、ユーザが（例えば、刺激ベクトルセレクタ回路３２０によって実行される）刺激ベクトルの自動選択を作動させ、（例えば、刺激シーケンススケジューラ４３２によって実行される）選択された刺激ベクトルに従う刺激間の時系列の自動決定を作動させることを可能にする制御要素５１１（例えば、プッシュボタン）を含むことができる。第１のゾーン５１０は、（例えば、制御要素５１１の押し下げ等の）ユーザコマンドを受信すると、２つ以上の刺激ベクトルに従う複数部位刺激の時系列５１２、例えば、刺激シーケンススケジューラ４３２によって決定される時系列「ＬＶａ→ＬＶｂ→ＲＶ」、および刺激ベクトルセレクタ回路３２０によって決定される、ＬＶａベクトルおよびＬＶｂベクトル等の選択された刺激ベクトルの構成５１３を表示することができる。刺激ベクトル構成５１３は、「カソード≫アノード」フォーマットとして提示される。例えば、ＬＶａベクトルの「ＬＶＴｉｐ１≫ＲＶ」は、ＬＶリード上の遠位先端電極（例えば、ＬＶリード１０８Ｃ上の電極１６１）であるカソードおよびＲＶ電極であるアノードを示す。第１のゾーン５１０は、刺激パラメータモジュール４３６によって決定されるような刺激パラメータの中でも、選択された刺激ベクトルのそれぞれに関連付けられる刺激パラメータ、例えば振幅５１４およびパルス幅５１５を表示することもできる。
【００９１】
第２のゾーン５２０は、ユーザが（例えば、刺激オフセットモジュール４３４によって実行される）選択された刺激ベクトルに従って送達される刺激間のタイミングオフセットの自動選択を作動させることを可能にする制御要素５２１（例えば、プッシュボタン）を含むことができる。非限定的な例として、第２のゾーン５２０は、時系列５１２と一致するシーケンスで構成される、ＬＶａベクトル５２２、ＬＶｂベクトル５２４、およびＲＶベクトル５２６を含む、選択された刺激ベクトルの表示を含む。刺激ベクトルＬＶａと刺激ベクトルＬＶｂとの間のタイミングオフセット５２３、および、刺激ベクトルＬＶｂと刺激ベクトルＲＶとの間のタイミングオフセット５２５、も表示されてもよい。
【００９２】
第１のゾーン５１０または第２のゾーン５２０に示される種々の要素は、入力装置を介してユーザによって編集されてもよい。一実施例では、時系列５１２、刺激ベクトル構成５１３、刺激パラメータ５１４および５１５、またはタイミングオフセット５２３および５２５のうちの１つまたは複数は、編集可能なテキストボックスまたはドロップダウンメニューに表示することができる。ユーザは、テキストボックスに所望の値を入力し、制御ボタンを使用して、テキストボックスに示された終了値を増減させるか、または予め記憶された値のリストを含むドロップダウンメニューから所望の値を選択することができる。入力装置の例としては、キーボード、オンスクリーンキーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、タッチスクリーン、または他のオンスクリーン選択および制御手段を挙げることができる。
【００９３】
図６は、少なくとも１つの心臓の治療用心臓刺激に使用するため等の、複数部位電気刺激をプログラミングする方法６００の例を概略的に示す。本方法６００は、埋め込み型、着用可能もしくは他のアンビュラトリー医療装置、埋め込み型装置をプログラミングするプログラマ、または遠隔患者管理システムにおいて実装および実行することができる。一実施例では、本方法６００は、複数部位電気刺激回路２００またはその任意の変形物によって実行することができる。
【００９４】
本方法６００は、複数の候補ＬＶ刺激ベクトル｛ＬＶｋ｝＝｛ＬＶ１，ＬＶ２，…，ＬＶＮ｝に従って心臓の少なくとも１つの心腔内の１つまたは複数の部位に電気刺激を送達することにより、ステップ６１０で開始される。各候補電気刺激ベクトルは、アノードおよびカソードを含み、電気刺激は、アノードとカソードとの間に送達され得る。電気刺激は、埋め込み型、着用可能もしくはアンビュラトリーパルス発生器、または外部電気刺激装置によって生成される１つまたは複数のパルスを含むことができる。一実施例では、電気刺激は、複数のＬＶ電気刺激ベクトルの各々を使用して、心臓の左心室（ＬＶ）の１つまたは複数の部位に送達され得る。各ＬＶ電気刺激ベクトルのアノードまたはカソードのうちの少なくとも１つは、心臓のＬＶの部位に配置されたＬＶ電極であってもよい。一実施例では、ＬＶ電気刺激ベクトルは、ＬＶ電極とＩＭＤ缶１１２等の基準電極とを含む少なくとも１つのユニポーラＬＶ電気刺激ベクトルを含むことができる。別の実施例では、ＬＶ電気刺激ベクトルは、２つのＬＶ電極、ＬＶ電極およびＲＶ電極、またはＬＶ電極およびＲＡ電極を含む、少なくともバイポーラＬＶ電気刺激ベクトルを含むことができる。
【００９５】
６２０において、１つまたは複数の生理信号は、埋め込み型、着用可能または他のアンビュラトリーセンサを使用すること等によって検知され得る。生理信号としては、心臓電気信号、例えば、心房または心室の収縮等の活動を示す、心電図（ＥＣＧ）、心臓内電位図（ＥＧＭ）または心臓機械信号を挙げることができる。１つまたは複数の生理信号は、心臓が洞調律のような固有のリズムを受けるとき、または心臓が特定の刺激プロトコルに従って刺激されるときに検知され得る。いくつかの実施例では、２つ以上の生理信号（ＥＧＭ等）は、左心室（ＬＶ）等の心腔上または心腔内の異なる部位から同時にまたは連続的に検知することができる。
【００９６】
１つまたは複数の応答特性は、６２０において、心臓電気信号または心臓機械信号から検出され得る。応答特性は、心臓の刺激の有効性、または刺激によって発症した任意の合併症を示すことができる。応答特性としては、体表ＥＣＧ、皮下ＥＣＧ、または心臓内ＥＧＭから検出され得るＰ波、Ｑ波、Ｒ波、ＱＲＳ群、またはＴ波等の、固有の心臓活動を示す時間的または形態的特徴を挙げることができる。応答特性としては、心臓の電気刺激に応答する誘発された電気的もしくは機械的活性化等の誘発心臓活動のタイミングおよび強度、または２つの異なる心臓部位で検知される信号からそれぞれ検出された活性化間の相対的なタイミング遅延を挙げることができる。
【００９７】
６３０において、少なくとも、第１のＬＶ部位での電気刺激のための第１の刺激ベクトル（ＬＶａ）および異なる第２のＬＶ部位での電気刺激のための第２の刺激ベクトル（ＬＶｂ）が決定され得る。ＬＶａベクトルおよびＬＶｂベクトルは、候補ベクトルセット｛ＬＶｋ｝から選択されてもよい。ＬＶａベクトルは、第１のＬＶカソードおよび第１のアノードを含む。ＬＶｂベクトルは、第２のＬＶカソードおよび第２のアノードを含む。第１のＬＶカソードおよび第２のＬＶカソードは、それぞれ、ＬＶリード１０８Ｃ上のＬＶ電極１６１〜１６４等の、１つまたは複数のＬＶリード上の電極から選択することができる。あるいは、第１のＬＶカソードおよび第２のＬＶカソードは、ＬＶカテーテル上の電極、または心臓のＬＶに配置された少なくとも１つの電極をそれぞれが有する１つもしくは複数の非拘束ペーシングユニットから選択されてもよい。
【００９８】
ＬＶａベクトルおよびＬＶｂベクトルの決定は、６２０において生理信号から導かれた応答特性のうちの１つまたは複数に基づくことができる。ＬＶａベクトルおよびＬＶｂベクトルは連続的に、ＬＶａベクトルが、まず、刺激によって引き起こされた合併症がないかまたは許容することができる、心臓の効果的な刺激を示す等、各候補ＬＶ刺激ベクトルに付けられる１つまたは複数の応答特性が特定の条件を満たす場合に決定され得るように。次いで、特定されたＬＶａを使用して、例えば、各候補ＬＶ刺激ベクトルに関連付けられる１つまたは複数の応答特性と一緒に、ベクトルＬＶｂを決定することができる。いくつかの実施例では、ＬＶａベクトルは、システムユーザによって提供され得、６２０において、ＬＶｂベクトルは、ユーザにより提供されるＬＶａベクトルに少なくとも基づいて決定され得る。ＬＶａベクトルおよびＬＶｂベクトルを決定する方法の例は、図７を参照する等して以下で論じられる。
【００９９】
６４０において、複数部位刺激のための療法モードを決定することができる。療法モードは、ＬＶａベクトルに従う第１のＬＶ刺激等の第１の療法とＬＶｂベクトルに従う第２のＬＶ刺激等の第２の療法との間等の、第１の時系列または第１のタイミングオフセットのうちの１つまたは複数を含むことができる。療法モードはさらに、第１のＬＶ刺激または第２のＬＶ刺激に関してそれぞれ決定される刺激パラメータを含むことができる。刺激パラメータを使用して、第１のＬＶ刺激または第２のＬＶ刺激の強度、持続時間、または周波数を決定する。ＬＶａおよびＬＶｂに従う第１のＬＶ刺激と第２のＬＶ刺激との間のタイミングオフセット、または第１のＬＶ刺激もしくは第２のＬＶ刺激のための刺激パラメータは、応答特性のうちの１つまたは複数に基づいて決定することができる。選択された刺激ベクトルのための療法モードのプログラミングの実施例は、図８を参照する等して以下で論じられる。
【０１００】
選択された刺激ベクトルＬＶａおよびＬＶｂならびに療法モードに関する情報は、情報提示、療法推奨、または自動的もしくは試験的な療法送達を含む１つまたは複数のプロセスで利用されてもよい。６５１において、刺激ベクトルの自動的に決定された構成のような複数部位刺激プログラミング、および時系列ならびにタイミングオフセットのうちの一方または両方を含む療法モードが、ディスプレイ上、例えばユーザインタフェース２５０上に提示され得る。とりわけ、装置のプログラミング、リードインピーダンスおよび完全性等の装置状態、電池の残存寿命等の電池状態、または心臓刺激閾値、１つもしくは複数の心臓部位での刺激に関連付けられる合併症を含む他の情報も表示されてもよい。６５２において、自動的に決定された刺激ベクトル構成および療法モードの確認または変更、または第１の刺激ベクトルおよび第２の刺激ベクトル、もしくは第１の刺激ベクトルと第２の刺激ベクトルとのそれぞれに従って送達される第１の刺激と第２の刺激との間の時系列およびタイミングオフセットの一方もしくは両方を含む療法モードの自動決定のような、複数部位刺激の自動プログラミングの作動を含む、療法プログラミングへのユーザ入力。
【０１０１】
本方法６００は、選択されたベクトル（ＬＶａおよびＬＶｂ等）ならびに療法モード（時系列またはタイミングオフセットのうちの１つまたは複数を含む）に従って電気刺激を送達するステップ６６０を含むことができる。第１のＬＶ刺激および第２のＬＶ刺激は、６４０において決定されるか、または６５２においてユーザにより調整もしくは変更されるような、心周期の検知またはペーシングされる間隔値未満の時系列とタイミングオフセットとで同時にまたは連続的に、同じ心周期中に送達され得る。いくつかの実施例では、６６０において、神経組織等の非心臓組織における電気刺激、または心機能を回復させるために、もしくは心不全等の既存の心臓病の悪化を防止もしくは減速させるために使用され得る、薬物療法等の他のタイプの療法を含む、他の療法が開始または調整され得る。
【０１０２】
いくつかの実施例では、本方法６００は、ＬＶａベクトルおよびＬＶｂベクトルに加えて、他のＬＶ刺激ベクトル、または１つもしくは複数の他の心腔、例えば、ＲＡ、ＲＶもしくはＬＡの刺激に使用する刺激ベクトルを決定するステップを含むことができる。さらなる刺激ベクトルは、応答特性のうちの１つまたは複数を使用して決定され得る。６４０で決定される療法モードは、他の刺激ベクトルに従う刺激と関連付けられる時系列およびタイミングオフセットのうちの１つまたは複数をさらに含むことができる。さらなる刺激ベクトルのための療法モードのプログラミングの例は、図８を参照する等して以下で論じられる。
【０１０３】
図７は、複数部位電気刺激で使用するための第１の刺激ベクトル（ＬＶａ）および第２の刺激ベクトル（ＬＶｂ）を決定する方法７３０の例を概略的に示す。図６のステップ６５０の一実施形態であり得る方法７３０は、刺激ベクトルセレクタ回路３２０またはその任意の変形物に実装され、それによって実行され得る。
【０１０４】
７３１において、候補ベクトル｛ＬＶｋ｝は、刺激有効性インジケータ、合併症インジケータ、または電池寿命インジケータのような、１つまたは複数の応答特性に基づく基準を用いてスクリーニングされる。スクリーニングプロセスを通過する候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットが特定され得る。候補ベクトルのスクリーニングは、低ＰＮＳ閾値（ＰＮＳＴ）または低安全域（ＬＶ刺激閾値とＰＮＳＴとの間）（例えば、各閾値を下回る）に関連付けられるベクトル等、刺激中のＰＮＳにつながるベクトルの排除を含むことができる。スクリーニングは、約２００〜３０００オームの範囲外のような特定の範囲外の刺激インピーダンス測定値に関連付けられる刺激ベクトルを排除することをさらに含むことができる。スクリーニングは、データがないか、またはＬＶ閾値試験中のかなりの捕捉量が損なわれている刺激ベクトルを排除することをさらに含むことができる。
【０１０５】
７３２において、刺激ベクトルの第２のセットは、７３１で提供される候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットから選択され得る。ＲＶ−ＬＶ遅延は、刺激ベクトルに従う心臓の電気刺激に応じた、ＬＶ部位およびＲＶ部位における活性化間のタイミング差として測定することができる。第２のセットは、候補ＬＶ刺激ベクトルの第１のセットのうちの他のものよりも実質的に長いＲＶ−ＬＶ遅延に関連付けられるＬＶ刺激ベクトルを含むことができる。７３３において、１つのＬＶ刺激ベクトルのみが第２のセットに含まれると特定される場合、そのベクトルがベクトルＬＶａであると７３４において決定され得る。複数のベクトルが実質的に同一のＲＶ−ＬＶ遅延に関連付けられるか、または特定の域内のＲＶ−ＬＶ遅延の差を有する場合、第２のセットは２つ以上の刺激ベクトルを含むことができる。次に、７３５において、ＬＶａベクトルは、第２のセット内の刺激ベクトルの中で最も低いＬＶ刺激閾値に対応する刺激ベクトルであると決定され得る。
【０１０６】
７３４または７３５において特定されたＬＶａベクトルは、第２のＬＶカソードおよび第２のアノードを含む第２のＬＶ刺激ベクトルＬＶｂを決定するために使用することができる。７３６において、ＬＶ電極間の空間距離または相対的近接度に関する情報は、メモリ２６０等から受信されるか、またはユーザインタフェース２５０等を介してユーザによって提供されてもよい。７３７において、候補ＬＶ刺激ベクトル｛ＬＶｋ｝のカソードは、ベクトルＬＶａのカソード（「ＬＶａ−」で示される）と比較されて、ＬＶａ−までのそれぞれの空間距離を決定する。ベクトルＬＶｂの第２のカソード（「ＬＶｂ−」で示される）は、ＬＶａベクトルのカソード、ＬＶａ−から空間的に最も離れた電極であると決定され得る。いくつかの実施例では、カソードの優先順位に関する情報はＬＶｂベクトルを決定する際に使用されてもよい。優先順位情報は、予め決定され、メモリ回路に検索可能に記憶され得る。ベクトルＬＶｂの第２のカソード（ＬＶｂ−）は、表１で提供される優先順位に従って決定されてもよい。
【０１０７】
７３８において、候補ＬＶ刺激ベクトルの第３セットは、候補ＬＶ刺激ベクトル｛ＬＶｋ｝から特定することができ、このサブセット内の各ベクトルは、７３６で決定される電極ＬＶｂ−であるカソードを有する。次いで、ベクトルＬＶｂは、刺激有効性インジケータ、合併症インジケータ、または電池寿命インジケータのうちの１つまたは複数のような、信号分析器回路３１０によって生成された応答特性のうちの１つまたは複数を用いて第３のセットから決定することができる。ステップ７３９に示すように、ＬＶｂベクトルは、最低ＬＶ刺激閾値に関連付けられるベクトルとして第３のセットから決定され得る。あるいは、ＬＶｂは、候補ＬＶ刺激ベクトルの第３のセットの中で最も低い電力または電流消費に関連付けられるベクトルとして決定されてもよい。一実施例では、電流消費は、ＰＷ＊ＶＴ／Ｚとして計算される等、刺激パルスのＬＶ刺激閾値（ＶＴ）、刺激インピーダンス（Ｚ）、およびパルス幅（ＰＷ）を使用して推定することができる。いくつかの実施例では、アノードの優先順位に関する情報はＬＶｂベクトルを決定する際に使用されてもよい。例えば、候補ＬＶ刺激ベクトルの第３のセットのうちの２つ以上のＬＶ刺激ベクトル（それぞれ第２のＬＶカソードを有する）が、実質的に同一のＬＶ刺激閾値を有する場合、最も高い優先順位のアノードを含むベクトルがＬＶｂとして決定され得る。一実施例では、優先順位の降順は、ＥＲＶｘ＞ＥＸ＞缶ハウジング、によって表すことができ、ここで、ＥＲＶｘは、ＲＶ上の電極を示し、Ｅｘは、ＬＶｂベクトルの選択されたカソードとは異なるＬＶ上の電極を示す。別の実施例では、最も遠位のＬＶ電極Ｅ１がＬＶｂベクトルのカソードであるように選択された場合、アノードの優先順位の降順は、ＥＲＶｘ＞Ｅ４＞Ｅ３＞Ｅ２＞缶ハウジング、によって表すことができる。
【０１０８】
ＬＶ電極間の空間距離または相対的近接度に関する情報は、特定のタイプのリードに固有であり得る。ステップ７３６〜７３９のうちの１つまたは複数は、特定のタイプのリードに対して変更されてもよい。一実施例では、ＬＶリードまたはカテーテル上の電極は、リード上の遠位ＬＶ電極と２つ以上の近位ＬＶ電極とを含み、遠位ＬＶ電極は、２つ以上の近位ＬＶ電極間の電極間距離よりも実質的に大きな電極間距離を有する。ベクトルＬＶａのカソードが近位ＬＶ電極のうちの１つとして決定された場合、ベクトルＬＶｂのカソードは、遠位電極であると決定することができる。７３８で特定された刺激ベクトルのセットの中で、最も低いＬＶ刺激閾値に関連付けられるベクトルは、ベクトルＬＶｂとして決定され得る。ベクトルＬＶａのカソードが、遠位ＬＶ電極であると決定された場合、近位ＬＶ電極のうちの１つであるカソードをそれぞれ有する候補ＬＶ刺激ベクトルの中で最も低いＬＶ刺激閾値に関連付けられるベクトルがベクトルＬＶｂとして決定され得る。別の実施例では、ＬＶリードまたはカテーテル上の電極は、複数の遠位電極と複数の近位電極とを含み、遠位電極および近位電極は、リードに沿って実質的に等間隔に配置される。ベクトルＬＶａのカソードが、近位ＬＶ電極のうちの１つであると決定された場合、遠位ＬＶ電極のうちの１つであるカソードをそれぞれ有する候補ＬＶ刺激ベクトルの中で最も低いＬＶ刺激閾値に関連付けられるベクトルがベクトルＬＶｂとして決定され得る。逆に、ベクトルＬＶｂのカソードが、遠位ＬＶ電極のうちの１つであると決定された場合、近位ＬＶ電極のうちの１つであるカソードをそれぞれ有する候補ＬＶ刺激ベクトルの中で最も低いＬＶ刺激閾値に関連付けられるベクトルがベクトルＬＶｂとして決定され得る。さらに別の実施例では、ＬＶａベクトルのカソードが、心臓の基底領域に向かって配置された電極であるように選択された場合、ＬＶｂベクトルのカソードは、心臓の心尖領域に向かって配置された電極であるように選択することができる。逆に、ＬＶａベクトルのカソードが、心臓の心尖領域に向かって配置された電極であるように選択された場合、ＬＶｂベクトルのカソードは、心臓の基底領域に向かって配置された電極であるように選択することができる。
【０１０９】
本方法７００は、第１のＬＶ部位および第２のＬＶ部位とは異なる第３の心臓部位での電気刺激のための第３の刺激ベクトルを決定する任意選択のステップを含むことができる。一実施例では、第３の心臓部位は右心室（ＲＶ）部位を含み、第３の刺激ベクトルは、ＲＶカソードおよびアノードを含むＲＶ刺激ベクトルＲＶｘである。一実施例では、第３の刺激ベクトルの決定は、種々のＬＶ部位およびＲＶ部位の「ＢｉＶ」複数部位電気刺激の、ユーザインタフェース２５０等を介するユーザ選択によってトリガされ得る。選択された刺激ベクトル、例えばＬＶａおよびＬＶｂ、またはさらにＲＶｘは、複数部位電気刺激のプログラミングに使用され得る。
【０１１０】
図８は、選択された刺激ベクトルのための療法モードをプログラミングする方法８００の例を概略的に示す。療法モードは、（図６の６３０または図７の６４０で決定されるような）選択された刺激ベクトルに従ってそれぞれ送達される刺激の、時系列、タイミングオフセット、または刺激パラメータのうちの１つまたは複数を含むことができる。図６のステップ６４０の一実施形態であり得る方法８００は、刺激ベクトルセレクタ回路４３０またはその任意の変形物に実装され、それによって実行され得る。
【０１１１】
本方法８００は、例えば心臓が洞律動のような特定の固有のリズムを受ける場合、または心臓がＲＡペーシング等の特定の刺激プロトコルに従って刺激された場合等に、第１のＬＶ部位および第２のＬＶ部位での心臓の活性化を検知することにより、８１１で開始される。心臓活性化としては、ＥＣＧもしくはＥＧＭから検知されるような電気的活性化、または心臓の機械的活動を検知する埋め込み型または着用可能センサを使用して検知されるような機械的活性化を挙げることができる。８１２において、ＲＶ部位の活性化のタイミングのような基準タイミングが検知されてもよい。ＲＶ活性化は、第１のＬＶ部位および第２のＬＶ部位での活性化と同じ心周期内で検知され得る。８１３において、第１のＬＶ部位での活性化とＲＶ活性化との間の第１の活性化遅延（ΔＴａ）、および第２のＬＶ部位での活性化とＲＶ活性化との間の第２の活性化遅延（ΔＴｂ）を計算することができる。第１の活性化遅延は、８１４で第２の活性化遅延と比較することができる。ΔＴａがΔＴｂを閾値だけ超えている場合、第１の時系列は８１５において「ＬＶａ→ＬＶｂ」であると決定することができ、すなわち、第１の刺激ベクトルＬＶａに従う第１のＬＶ刺激は、第２の刺激ベクトルＬＶｂに従う第２のＬＶ刺激に先行することができる。８１４において基準が満たされない場合、８１７において第１の時系列は「ＬＶａ｜ＬＶｂ」であると決定することができ、すなわち、ＬＶａベクトルに従う第１のＬＶ刺激はＬＶｂベクトルに従う第２のＬＶ刺激と実質的に同時に送達され得る。時系列「ＬＶａ→ＬＶｂ」に対応して、第１のタイミングオフセットは、ΔＴａとΔＴｂとの間の差に比例するように８１６において決定することができる。
【０１１２】
ユーザインタフェース２５０等を介してシステムユーザ等によってＬＶ部位およびＲＶ部位の両方の複数部位両心室刺激（「ＢｉＶ」）が選択されると、本方法８００は、第２の時系列または第２のタイミングオフセットのうちの１つまたは複数の決定に進むことができる。８２１において、ＲＶ部位での電気的または機械的活性化を検知することができる。次いで、８２２において、ＲＶ−ＬＶ遅延を計算することができる。ＲＶ−ＬＶ遅延は、同じ心周期内の（第１のＬＶ部位または第２のＬＶ部位におけるような）ＬＶ活性化とＲＶ活性化との間の時間間隔として測定することができる。８２３において、ＲＶ−ＬＶ遅延を閾値と比較することができる。一実施例では、閾値は約２０ミリ秒であってもよい。ＲＶ−ＬＶ遅延が閾値を超える場合、８２４において、第１のＬＶ刺激および第２のＬＶ刺激が、「（ＬＶａ，ＬＶｂ）→ＲＶｘ」（ここで、（ＬＶａ，ＬＶｂ）は、前述したＬＶａ→ＬＶｂ、ＬＶｂ→ＬＶａ、またはＬＶａ｜ＬＶｂの時系列のうちの１つであってもよい）と示される、ＲＶｘベクトルに従う等の第３の心臓刺激に先行することができるように第２の時系列を決定することができる。しかし、ＲＶ−ＬＶ遅延が特定の閾値を下回る場合、８２５において、ＲＶｘベクトルに従う等の第３の心臓刺激が、第１のＬＶ刺激および第２のＬＶ刺激に先行することができるように第２の時系列を決定することができ、「ＲＶｘ→（ＬＶａ，ＬＶｂ）」で示される。８２６において、第２の時系列に対応する第２のタイミングオフセットは、ＲＶ−ＬＶ遅延に比例するように決定することができる。時系列またはタイミングオフセットは、ユーザインタフェース２５０を介してシステムユーザにより編集されることもできる。第１の時系列および第２の時系列ならびにタイミングオフセット等の選択された刺激ベクトルおよび療法モードは、ユーザまたは６５１もしくは６６０におけるプロセスに提供され得る。
【０１１３】
上記の詳細な説明には、詳細な説明の一部をなす添付図面への参照が含まれる。図面は、例示として、本発明が実施され得る特定の実施形態を示す。これらの実施形態は、本明細書において「実施例」とも称される。このような実施例には、示され、または記述されたものに加えて要素が含まれ得る。しかし、本発明者らは、示され、または記述されたこれらの要素のみが提供される実施例をも考慮している。さらに、本発明者らは、特定の実施例（または１つもしくは複数のそれらの態様）に関して、または、本明細書に示され、もしくは記述された他の実施例（または１つもしくは複数のそれらの態様）に関して、示され、または記述されたこれらの要素（または１つもしくは複数のそれらの態様）の任意の組み合わせまたは置換を使用する実施例をも考慮している。
【０１１４】
本明細書と参照により組み込まれる任意の文書との間での用法に齟齬がある場合、本明細書における用法が優先される。
本明細書においては、用語「１つ（の）」が使用されており、特許文書において慣行となっている通り、「少なくとも１つ」または「１つまたは複数」との任意の他の例または用語使用にかかわらず、これらの用語は１つまたは１つ超を含む。本明細書において、用語「または」は、非排他的ＯＲを指して使用され、別様に示されていない限り「ＡまたはＢ」は、「ＡだがＢでない」、「ＢだがＡでない」および「ＡかつＢ」を含む。本明細書において、用語「含む、備える）」および「において」は、各用語「含む／備える」および「において」の平文英語の均等物として使用される。また、続く特許請求の範囲において、用語「含むこと」および「備えること」はオープンエンドであり、すなわち、請求項においてこのような用語の後に列挙されたものに加えて要素を含む、システム、装置、物品、組成、製法またはプロセスが、依然として特許請求の範囲内に収まるものとみなされる。さらに、続く特許請求の範囲において、用語「第１の」、「第２の」および「第３の」等は単にラベル付けとして使用されているだけであり、対象について数的要件を課すことを意図してはいない。
【０１１５】
本明細書に開示される方法の例は、少なくとも部分的に機械またはコンピュータ実装可能である。いくつかの実施例では、上記例で開示された方法を実行するために電子装置を構成するように動作可能な命令がコード化された、コンピュータ可読媒体または機械可読媒体が含まれ得る。このような方法の実施態様には、マイクロコード、アセンブリ言語コード、高水準言語コード等のコードが含まれ得る。このようなコードには、さまざまな方法を実行するためのコンピュータ可読命令が含まれ得る。コードは、コンピュータプログラム製品の部分を形成し得る。さらに、一実施例では、コードは、１つまたは複数の揮発性、非一時的または不揮発性の有形コンピュータ読み取り可能媒体に、実行中または他のとき等に有形に記憶され得る。これらの有形コンピュータ読み取り可能媒体の例には、限定するものではないが、ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、リムーバブル光学ディスク（例えばコンパクトディスクおよびデジタルビデオディスク）、磁気カセット、メモリカードまたはスティック、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）等が含まれ得る。
【０１１６】
上記の記述は例示であって、限定的ではないことが意図される。例えば、上述の例（または１つもしくは複数のその態様）は、互いに組み合わせて使用され得る。他の実施形態も、上記の記述を検討すれば、当業者等によって使用され得る。要約書は、読み手が技術的開示の本質を迅速に確認できるよう、３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．セクション１．７２（ｂ）に準拠して提供されている。それは、特許請求の範囲または意味を解釈または限定するために使用されないとの理解のもと、提出されている。また、上述の「発明を実施するための形態」では、開示を合理化するためにさまざまな特徴が一群とされていることがある。このことは、特許請求されていないが開示されている特徴が、任意の請求項に不可欠である旨の意図と解釈されるべきではない。むしろ、発明の主題は、開示されている特定の実施形態の全部の特徴にあるとは限らないことがある。このように、以下の請求項は、本明細書において実施例または実施形態として「発明を実施するための形態」に組み込まれ、各請求項は、個別の実施形態として独立しており、そのような実施形態は、さまざまな組み合わせまたは入れ替えにおいて互いに組み合わせられ得ると想定される。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して、そのような請求項に権利が認められる均等物の全範囲とともに判断されるべきである。
【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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【国際調査報告】
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