(57)【要約】【課題】【解決手段】本発明は、心不全のペースメーカを植え込んだ患者にて最適なＡ−Ｖ遅延及び（又は）心拍数を識別するため連続的な血行動態監視法が使用可能であることを実証する。Ａ−Ｖ遅延は、心室収縮の開始及び拡張期充填の期間に対して遅延した拡張期充填のタイミングを決定する。Ａ−Ｖ遅延を最適に調節することは、ＤＤＤ−プログラム化したペースメーカを有する患者にて左心室充填圧を向上させることになり、また、左心室機能が損なわれている場合、特に重要なことである。
2005534424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者から血行動態データを収集し且つ、該データを利用して患者に対する心臓ペーシング養生法を最適化するシステムにおいて、
患者が日常生活の活動を行う間、血行動態データを収集し且つ該収集した血行動態データを記憶する血行動態モニター手段と、
患者の心臓組織を監視し且つ刺激して、所望の心臓リズムを提供し又は回復する手段と、
収集した血行動態データの少なくとも一部分を心臓組織を監視し且つ（又は）刺激する手段により積分し、該患者の１つ以上の血行動態特徴を最適化する手段とを備えることを特徴とする、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、
血行動態モニター手段が、次の変換器、
すなわち患者の心室に流体的に結合し得るようにされた絶対圧センサと、
患者の肺動脈に流体的に結合し得るようにされた絶対圧センサと、
患者の脈管組織の少なくとも一部分に流体的に結合し得るようにされた絶対圧又は差圧センサとの１つを備え、
該変換器の各々が、患者の少なくとも１つの血行動態計測値を直接又は間接的に表示する出力信号を提供する、システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムにおいて、
監視し且つ刺激する手段が、次のもの、
すなわちパルス発生器と、植え込み型ペースメーカと、植え込み型カルジオバータ除細動器と、筋肉刺激装置と、外部ペースメーカとの１つを備える、システム。
【請求項４】
請求項３に記載のシステムにおいて、血行動態モニター手段が、次のもの、
すなわち患者の心室に流体的に結合し得るようにされた絶対圧センサと、
患者の肺動脈に流体的に結合し得るようにされた絶対圧センサと、
患者の脈管組織の一部分に流体的に結合し得るようにされた差圧センサと、
外部の基準圧力信号に結合された植え込み型絶対圧センサとの１つを備え、
活動レベルの測定手段が、前記患者に選択的に結合され、
前記活動レベルの測定手段の出力信号が、血行動態モニター手段に対して時間的に同期化され、
前記活動レベルの測定手段が、加速度計変換器又は圧電結晶変換器から提供される、システム。
【請求項５】
植え込み型心臓リズム刺激及び監視装置を有する患者の血行動態を最適化する方法において、
患者の心拍数が安静時心拍数以上に上昇する期間の間、該患者のある量の静脈血液と流体的に接触するよう配置し得るようにされた血行動態モニターにより該患者から血行動態データを収集するステップと、
該血行動態データをコンピュータの読み取り可能なメモリ媒体に記憶するステップと、
心臓事象データを患者から収集するステップと、
心臓事象データをコンピュータ読み取り可能なメモリ媒体に記憶するステップと、
前記心臓事象データと共に、前記血行動態データを解析し、前記患者の血行動態を最適化する設計とされた心臓の刺激順序を決定するステップと、
前記心臓の刺激順序を植え込み型心臓リズムの刺激及び監視装置に提供するステップとを備える、患者の血行動態を最適化する方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、前記血行動態データが、次のもの、
すなわち右心室収縮期圧、右心室拡張期圧、右心室内にて感知した圧力信号、肺動脈の推定拡張期圧、肺動脈の拡張期圧、肺動脈の推定収縮期圧、肺動脈の収縮期圧、心拍数、前記圧測定値の１つのｄＰ／ｄｔ値、前記圧測定値の１つのｄ２Ｐ／ｄｔ２値の少なくとも１つである、方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の方法において、
血行動態データが、
患者が安静であるとき、患者が該患者にとって典型的な日常活動を行う間、患者が強い運動をする間、及び（又は）患者が軽い運動をする間、一日の所定の時間にて、所定の間隔、定期的に実質的に連続的に収集される、方法。
【請求項８】
請求項５又は７に記載の方法において、
提供するステップの間、次のパラメータ、
すなわち、Ａ−Ｖ間隔、感知したＡ−Ｖ間隔、ペーシングしたＡ−Ｖ間隔、Ｖ−Ｖ間隔、Ｖ−Ａ間隔、心拍数の少なくとも１つが、心臓刺激順序の一部分を備える、方法。
【請求項９】
請求項５又は８に記載の方法において、
植え込み型心臓リズム刺激及び監視装置が両心室装置を備える、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、
前記植え込み型心臓リズム刺激及び監視装置が、次のペーシングモード、すなわちデュアルチャンバペーシングモード、心室ぺーシング様式、デュアルチャン場感知様式、起動、無効又は（及び）抑制遅延応答様式（感知した心臓事象に応答）又はその心拍数応答性の変更値の少なくとも１つに対しプログラム化される、システム。
【請求項１１】
請求項５、７又は９に記載の方法において、
血行動態データが、次のデータ収集モデル、
すなわち、一般的な心拍数にてペーシングする間の一組の異なるＡ−Ｖ間隔、
共通のＡ−Ｖ間隔を使用する第一の組の異なる心拍数又は所定の範囲内に制約された第二の組の異なる心拍数の少なくとも１つを使用して所定の時間、収集される、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、適用可能な場合、
第一の組の異なるＡ−Ｖ間隔が、約８０ｍｓないし約３５０ｍｓの範囲を備え、
第一の組の異なる心拍数が、約４０ｂｐｍないし約１８０ｂｐｍの範囲にあり、
第二の組の異なる心拍数が、約４０ｂｐｍないし約１８０ｂｐｍの範囲にあり、
予め選んだ時間が数分ないし数日の範囲にある、方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、
心臓刺激順序が、血行動態データを収集する間に測定された肺動脈の推定最低拡張期圧に少なくとも一部分、基づく、方法。
【請求項１４】
患者から収集した血行動態データを使用して、該患者の血行動態を最適化する方法を行うためのコンピュータ読み取り可能な媒体において、
患者の心拍数が該患者による活動のため安静時心拍数以上に上昇した、ある時間の間、前記患者のある量の静脈血液と流体的に接触するよう配置し得るようにされた血行動態モニターにより、前記患者から血行動態データを収集する命令と、
該血行動態データをコンピュータの読み取り可能なメモリ媒体に記憶する命令と、
心臓事象データを患者から収集する命令と、
心臓事象データをコンピュータ読み取り可能なメモリ媒体に記憶する命令と、
前記血行動態データを前記心臓事象データと共に解析し、前記患者の血行動態を最適化することを目的とする心臓刺激順序を決定する命令と、
前記心臓刺激順序を植え込み型心臓リズム刺激及び（又は）監視装置に提供する命令とを備える、コンピュータ読み取り可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一の名称にて、２００２年８月２日付けで出願され、その内容の全体を参考として引用し本明細書に含めた、米国仮特許出願第６０／４００，７９６号の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は、ヴェルケンティン（Ｗａｒｋｅｎｔｉｎ）博士により発明され且つ、２００３年７月２９日付けで出願され、その内容の全体を参考として引用し本明細書に含めた、「両心室ペーシングエンジンに対する機械利用の間隔の最適化法（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙ−ｂａｓｅｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ  Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ａ  Ｂｉｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ  Ｐａｃｉｎｇ  Ｅｎｇｉｎｅ）」という名称の米国非仮特許出願第１０／ｘｘｘ，ｘｘｘ号（弁護士事件番号第Ｐ−９００３．００号）に関するものである。
【０００３】
本発明は、植え込み型の医療装置の分野に関する。特に、本発明は、ペースメーカ患者に植え込んだ血行動態変換器を使用して収集した血行動態的生理学データに基づき心臓ペーシングアルゴリズムを最適化する装置及び方法を開示するものである。本発明は、関連した慢性的症状の心不全の患者に対し特に有用である。
【背景技術】
【０００４】
心臓再同期化療法（ＣＲＴ）は、薬物不応性心不全及び心室内伝導遅延の患者の代替的な治療法として益々、広く使用されている。現在の両心室ペースメーカは、心拍数、Ａ−Ｖ−及びＶ−Ｖ−間隔及びペーシングモードのような、血行動態状態に潜在的な影響を与える多数のプログラマブルパラメータを提供する。中心の血行動態が損なわれた患者において、ペースメーカのアルゴリズムを最適化することは、再同期化治療法が成功するため極めて重要である。僧帽弁の拡張期流入パターン又は大動脈の時間速度積分の測定値に基づいて、Ａ−Ｖ−遅延を最適化するために心エコー図法及びドップラー技術が一般に使用されている。しかし、心エコー図法装置は、外科医が常に容易にアクセスできるとは限らず、また、通院患者に対する長期間のペースメーカプログラミングのため、安静時の血行動態パラメータを短時間、評価することの有効性も議論されている。
【０００５】
植え込んだ装置により連続的に血行動態を監視することは、技術的に実施可能、安全であり、時間に亙って正確な測定値が得られる。最初の研究の結果、かかる血行動態の監視は、慢性的な重い心不全の患者にて利尿剤その他の薬剤療法をその患者に特に合うように投与するのに役立つことが示唆されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
生体内で長時間、持続的に作用可能である圧力検知装置に関して、従来の技術にて多くの装置及び方法が提案され且つ（又は）具体化されている。この点に関して、以下の発行された米国特許は、幾つかの代表的な圧力検知監視技術の更なる詳細を提供する。すなわち、米国特許第５，３６８，０４０号、米国特許第５，５６４，４３４号、米国特許第６，１７１，２５２号、米国特許第６，２２１，０２４号であり、各々のそれぞれの内容は、あたかもそれらが本明細書に記載されているかのように参考として引用し本明細書に含めてある。当該発明者等は、一体型の血行動態センサが結合された植え込み型パルス発生器（ＩＰＧ）は、特に、心不全による衰弱症状のある患者に対し、個人の血行動態的に最適化されたＩＰＧ間隔タイミングを提供することを提案している。本発明は、終期段階心不全の患者における心不全を観察することにより得られた試験結果について説明する。ＩＰＧ、この場合、植え込んだ両心室ペースメーカ、及び血行動態モニターという、２つの別個の装置を長時間、持続可能に植え込んだ。具体的には、この研究は、血行動態モニターがＡ−Ｖ−遅延及び心拍数（ＨＲ）の最適化のため使用可能であるかどうかを評価した。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、終期段階心不全（ＨＦ）にあるペースメーカを植え込んだ患者にて最適なＡ−Ｖ−遅延を識別するため連続的な血行動態監視法を使用することが可能であることを実証する。Ａ−Ｖ−遅延は、心室収縮の開始及び拡張期充填期間の持続時間に関して後発的拡張期充填タイミングを決定する。Ａ−Ｖ−遅延を最適に調節することは、ＤＤＤ−プログラム化したペースメーカを有する患者にて左心室充填圧を向上させることになり、また、左心室の機能が損なわれた場合、特に重要なことである。当該発明者達は、左心室の拡張終期圧の間接的なパラメータである肺動脈の推定最低拡張期（ｅＰＡＤ）圧は、最適なＡ−Ｖ−間隔の指標であることを知った。重要なことは、ｅＰＡＤの測定値は、標準的な心エコー図法（いわゆる成人経胸部心エコー図法に対するリッター法を使用するもの）ことにより、左心室拡張期充填の心エコー図法評価法と同一の最適なＡ−Ｖ−遅延が得られたことである。
【０００８】
本発明に従った方法、構造及び治療法を実施することにより、臨床的設定にて行った緊急血行動態試験のとき最適であると決定されたＨＲは、日常生活の活動（ＡＤＬ）を行う通院患者に対して行ったとき、最適な結果にはならなかった。緊急試験にて、ＲＶＰＰ及び９０ｂｐｍの心拍数にて最高ｄＰ／ｄｔが上昇すると同時に、ｅＰＡＤ及びＲＶＤＰは低下することが観察された。本発明は、連続的な血行動態監視法は、Ａ−Ｖ−遅延、心拍数及びペーシングモードのような血行動態にとって重要なペースメーカアルゴリズムを最適化するための有用な情報を提供することを実証するものである。心エコー図法と相違して、血行動態監視法は、運動状態の間又はＡＤＬの間でさえ、ペースメーカのパラメータを調節する可能性をもたらす。心不全の患者に対し、血行動態情報は、薬剤治療及びその量を決める指針として使用することもできる。
【０００９】
本発明は、特に、血行動態の最適化を実現することのできるペーシング間隔を含む、ＨＦ患者が使用し得るよう特に設計された装置のような心臓刺激装置を作動させるために使用することができる。例えば、本発明の技術は、従来のデュアルチャンバペースメーカ、トリプルチャンバペースメーカ、両心室ＣＲＴ装置、植え込み型カルジオバータ／除細動器（ＩＣＤ）等を使用して血行動態を向上させるべく採用することができる。本発明の１つの形態において、心臓刺激装置は、血行動態監視センサと連絡してペーシング間隔を最適化する。本発明の別の形態において、プログラマブルな心臓刺激能力を備える単一のＨＦ管理装置は、一体型の血行動態測定システムを有する。本発明のその他の形態及びその発明の特徴は、本明細書を検討することにより、当該技術分野の当業者に容易に明らかになるであろう。例えば、本発明の本来の特徴として考えられるが、本発明は、マイクロプロセッサ利用の植え込み型又は外部心臓刺激装置により実行されるコンピュータ読み取り可能な媒体に記憶されたコンピュータ読み取り可能な命令として具体化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、本発明の１つの形態に従い、心臓ペーシング療法を受けた一例としての患者に関して説明する。一例としての患者は、喫煙、高血圧及び冠状動脈疾患（ＣＡＤ）及びＨＦの家族の病歴を含む、周知の心臓脈管のリスクファクタを有するものである。本発明による心臓ペーシング療法を受ける前に、患者は、下外側の心筋梗塞（ＭＩ）を患っており、これは血栓溶解剤にて治療した。ＭＩエピソードの後、心エコー図法検査の結果、左心室（ＬＶ）は僅かに拡張しており、左心室の駆出率（ＬＶＥＦ）は約４５％であった。心エコー図法検査法の後、冠状動脈バイパス移植（ＣＡＢＧ）により完全な再血管形成を行った。術後の期間にて、重篤なＨＦの症状が発現し、ＬＶＥＦは約１５ないし２０％まで減少した。利尿剤、エナラプリ（ｅｎａｌａｐｒｉｌ）、カルベジロール（ｃａｒｖｅｄｉｌｏｌ）、ＡＳＡ、プラバスタチン（ｐｒａｖａｓｔａｔｉｎ）及びジゴキシン（ｄｅｇｏｘｉｎ）による薬剤治療の結果、臨床的に顕著な改善が認められた。その後、米国、ミネソタ州、ミネアポリスのメドトロニック（Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ）インクのため、患者に対し臨床的試験を行った（クロニクル（Ｃｈｒｏｎｉｃｌｅ）（登録商標名）植え込み型血行動態モニターに関し）。この試験は、植え込み型血行動態モニター（ＩＨＭ）の時間に亙る技術的精度及び信頼性を評価するための試験である。相応するＩＨＭ情報の結果、発作的動脈細動（ＡＦ）のエピソードが明らかとなり、抗凝固剤治療（ワルファリンによる）を開始した。その後８ヶ月の間、発作的ＡＦに起因するトロポニン陽性の急性冠状動脈症候群のため、３回の入院が必要であった。ＡＦに対する除細動が成功した後、患者の臨床的状態は悪化する一方であった。入院後、心エコー図法測定の結果、心室は顕著に拡張しており、左心室の拡張終期直径（ＬＶＥＤＤ）は、８１ｍｍ、ＬＶＥＦは約１０％、僧帽弁不全（グレード２／４）、尖頭弁逆流（グレード３／４）であることが判明した。心室、特に左心室の顕著な形態の変化及び患者のＨＦ状況の低下のため、心臓移植が次に予定される方法であった。
【００１１】
除脈症状、第一程度の心臓ブロック（Ｐ−Ｑ間隔２６０ｍｓ）及び左前方半ブロックのＱＲＳ時間１２０ｍｓのため、両心室ペースメーカを植え込んだ（メドトロニックインクが製造するインシンク（ＩｎＳｙｎｃ）（登録商標名）商品名ペースメーカ）。この両心室ペースメーカは、多岐に亙るプログラマブルなペーシング間隔を提供する（例えば、Ａ−Ｖ間隔、Ｖ−Ｖ間隔、ペーシングしたＡ−Ｖ又は「ＰＡ−Ｖ」間隔、及び感知したＡ−Ｖ又は「ＳＡ−Ｖ」間隔等）。
【００１２】
クロニクル（登録商標名）製品名ＩＨＭ（同様に、メドトロニックインクがモデル９５２０として製造）は、右心室（ＲＶ）流出管内に配置された圧力センサを使用して通院による連続的な血行動態を記録することを許容する。このＩＨＭは、ＨＲ、活動、幾つかの圧力又は圧力に関係したパラメータを測定し、これらパラメータはＩＨＭ回路のメモリに記憶する。採取したデータはパラメータの記憶間隔を調節する各種の追跡時間に対しプログラム化し、記憶したデータは、遠隔測定法により遠隔の装置に伝送することができる。ＩＨＭ装置は、ＲＶ拡張期圧（ＲＶＳＰ）、ＲＶ拡張期圧（ＲＶＤＰ）、肺動脈の推定拡張期（ｅＰＡＤ）圧、圧の変化率（ｄＰ／ｄｔ）、緊急（２秒の公称記憶間隔）及び通院（６分の公称記憶間隔）の双方のＨＲの測定値を提供し（且つ記憶する）ことができる。
【００１３】
試験方法の間、安静時にペーシングした８つのＡ−Ｖ（ＰＡ−Ｖ）間隔（１１０ないし２５０ｍｓ）及び７つの異なるＨＲ（５０−１１０ｂｐｍ）を含む、ＩＨＭからの血行動態の情報を採取した。Ａ−Ｖ間隔は、７０ｂｐｍのＨＲ、１８０ｍｓのＰＡ−Ｖ間隔遅延及びＳＡ−Ｖ間隔遅延１３０ｍｓのＨＲにて試験した。異なるＡ−Ｖ間隔及びＨＲを無作為な順序にて各々、１ないし２分間、プログラム化し、データ解析のため、最後の３０秒の中央値を使用した。連続５週間に亙り毎週、この手順を繰り返した。僧帽弁の拡張期流入パターンを評価するため、エコードップラー測定法を使用した。心エコー図法のリッター法に従い、拡張期充填時間を短縮せずに完全な拡張終期充填を提供するＡ−Ｖ遅延が最適であるものと見なした。更に、各々をＡＤＬの間、５ないし１４日の期間の間、４つの異なる心拍数（６０ないし９０ｂｐｍ）の血行動態の影響を試験した。
【００１４】
次に、図１を参照すると、ＩＨＭから得られた最低ｅＰＡＤを使用して１９０ｍｓ（ＰＡ−Ｖ間隔）及び１４０ｍｓ（ＳＡ−Ｖ間隔）を最適なＡ−Ｖ遅延であるものと決定した。最適なＡ−Ｖ間隔における平均ｅＰＡＤは、最悪の設定値（１１０ｍｓにて３６．１ｍｍＨｇ）と比較して、４．２ｍｍＨｇだけ低かった（３１．９ｍｍＨｇ）。エコードップラー測定法により、１９０ｍｓの同一のＰＡ−Ｖ間隔は最適であると測定された。当該技術分野の当業者が理解されるように、本発明を具体化する１つの技術は、間隔の血行動態作用が安定化するのに十分な時間、１組みの間隔の１つを繰り返して与えることを含む。次に、少なくとも１つの別個の圧測定値をルックアップ表（ＬＵＴ）のようなメモリ構造体に記憶する。勿論、与えられた各ペーシング間隔及び相応する血行動態データを記憶するため、ＬＵＴを使用することができるが、その他のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を使用してもよい。例えば、当該技術分野の当業者に既知であるように、シリアルアクセスメモリ（ＳＡＭ）バッファ、そのダイナミック及びスタティック変更型（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ）を含む、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、「ファームウェア」として既知の読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、そのプログラマブルで且つ電気的に消去可能なプログラマブルなその変更型（「フラッシュメモリ」としても既知のＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ）等を本発明を実施するとき、成功裏に使用することができる。所望の範囲の間隔が与えられ、それに伴う血行動態測定値が適宜に記憶されたならば、それら間隔及び測定値を比較することで、プログラマブルなＩＰＧに対する最適な設定値が得られる。図１に示したデータセットに基づいて、１１０ｍｓの最短のＡ−Ｖ遅延間隔のとき、約３６ｍｍＨｇのｅＰＡＤ圧が発生したものと考えられる。ｅＰＡＤ圧は、この値から低下し、１３０ｍｓのＡ−Ｖ遅延間隔に対し３５ｍｍＨｇよりも僅かに低く、１５０ｍｓのＡ−Ｖ遅延間隔に対し約３４ｍｍＨｇ、１７０ｍｓのＡ−Ｖ遅延間隔に対し約３３ｍｍＨｇとなった。１９０Ａ−Ｖ遅延間隔の場合、ｅＰＡＤ圧は、約３２ｍｍＨｇ以下であると測定された。図１に示すように、Ａ−Ｖ遅延間隔は、２１０ｍｓ、２３０ｍｓ、２５０ｍｓのＡ−Ｖ遅延間隔に対する最低ｅＰＡＤ圧を提供し、ｅＰＡＤ圧は順次に上昇した。勿論、図１には、連続的なｅＰＡＤ圧測定（１１０ｍｓないし２５０ｍｓＡ−Ｖ遅延間隔）の間、公称２０ｍｓの分離状態にあるが、所定の患者に対し任意の適宜な範囲及び分離程度を使用することが可能であることが示されている。更に、変換器の十分な許容公差、較正及び（又は）感度を想定して、基準点（すなわち、図１にて１９０ｍｓＡ−Ｖ遅延間隔）に達したならば、好ましくは、より僅かな漸増量及びより短い全体範囲を使用して第二回、第三回又は追加的な回数の最適化手順を行えば、最適化した血行動態値により迅速に到達することができる。例えば、図１に示したデータの組みの値であれば、約１７０ｍｓないし約２１０の範囲に亙って５ｍｓ又は１０ｍｓにて更なる最適化を繰り返す結果、一層、最適なペーシング間隔設定値が得られるはずである。
【００１５】
次に、図２に示した表を参照すると、いろいろなＨＲの緊急臨床試験の間、ＨＲが９０ｂｐｍにプログラム化されたとき、右心室パルス圧（ＲＶＰＰ）の上昇及び右心室拡張期圧（ＲＶＤＰ）及びｅＰＡＤの低下が観察された。このように、４０ｂｐｍの自然のＨＲすなわち本来的ＨＲ及び５０ｂｐｍないし１１０ｂｐｍの範囲のペーシングしたＨＲと比較すると、別個の圧測定値（及びその誘導値）の全体的な組合せは、９０ｂｐｍのとき最適であると思われる。例えば、図２を検討すると、ＲＶＳＰは、ほぼ最大振幅を有し、ＲＶＤＰは、ほぼ最小振幅を有し、ＲＶＰＰは最大振幅を有し、ｅＰＡＤ圧はほぼ最低値を有し、最大の圧変化率（すなわちｄｐ／ｄｔｍａｘ）は、試験したＨＲの各々に対し最高値の１つである。当該技術にて既知であるように、９０ｂｐｍＨＲに起因する別個の圧測定値（及びその誘導値）の組合せは、試験したその他のＨＲ値の各々に起因する圧力データよりも定性的に優れている。要するに、５０ｂｐｍないし１００ｂｐｍの範囲のＨＲ値範囲に対する圧測定値に基づき、９０ｂｐｍのＨＲ値が最適であることが判明した。しかし、図３Ａないし図３Ｄに示すように、通院設定で実質的に連続的な血行動態圧力監視状態にてＨＲが７０ｂｐｍ以上にプログラム化された場合、ｄＰ／ｄｔが上昇することで、血行動態の悪化が示された。
【００１６】
すなわち、図３Ａに示すように、５月２７日から約７月１５日までの期間に亙ってＲＶＤＰ、ＨＲ及び平均ＲＶＤＰをプロットし、及び約６月１７日から７月１日までＨＲを７０ｂｐｍ以上にプログラム化した。ＨＲが比較的高いこの期間の間、ＲＶＳＰ測定値は、他の測定（ＨＲが約７０ｂｐｍ付近のまま）に比して低下した。
【００１７】
また、図３Ｂに示すように、５月２７日から約７月１５日までの期間に亙ってＲＶＤＰ、ＨＲ及び平均ＲＶＤＰをプロットし、及び約６月１７日から７月１日までＨＲを７０ｂｐｍ以上にプログラム化した。ＨＲが比較的高いこの期間の間、ＲＶＤＰ測定値は残りの測定（ＨＲが約７０ｂｐｍ付近のまま）に比して増大した。
【００１８】
更に、図３Ｃに示すように、５月２７日から約７月１５日までの期間に亙ってＲＶＰＰ、ＨＲ及び平均ＲＶＰＰをプロットし、及び約６月１７日から７月１日までＨＲを７０ｂｐｍ以上にプログラム化した。ＨＲが比較的高いこの期間の間、ＲＶＳＰ測定値は、残りの測定（ＨＲが約７０ｂｐｍのまま）に比して低下した。最後に、図３Ｄに示すように、５月２７日から約７月１５日までの期間に亙ってＲＶ  ｄＰ／ｄｔ、ＨＲ及び平均ＲＶ  ｄＰ／ｄｔをプロットし、及び約６月１７日から７月１日までＨＲを７０ｂｐｍ以上にプログラム化した。ＨＲが比較的高いこの期間の間、ＲＶ  ｄＰ／ｄｔ測定値は、残りの測定（ＨＲが約７０ｂｐｍのまま）に比して低下した。
【００１９】
本明細書は、終期段階の心不全のペースメーカ患者にて最適なＡ−Ｖ遅延を識別するため連続的な血行動態監視法を使用することが可能であるという提案を裏付けるものである。Ａ−Ｖ遅延は、心室収縮の開始及び拡張期充填期間の間に対して遅延した拡張期充填タイミングを決定する。Ａ−Ｖ遅延を最適に調節すれば、ＤＤＤプログラム化したペースメーカを有する患者にて左心室充填圧を向上させ、このことは、左心室不全が存在するとき、特に重要なことである。このため、左心室拡張終期圧の間接的なパラメータである、最低ｅＰＡＤ圧は、最適なＡ−Ｖ間隔に対する一次的指標として使用した。ｅＰＡＤ圧の測定値は、標準的なリッター方法による左心室拡張期充填の心エコー図法評価法と同一の最適なＡ−Ｖ遅延を示す。緊急血行動態試験の間、最適であると決定されたＨＲは、ＡＤＬの行動の間、最適ではなかった。緊急的臨床試験において、ＲＶＰＰは上昇し且つ、９０ｂｐｍの心拍数の最高ｄＰ／ｄｔのとき、ｅＰＡＤ圧及びＲＶＤＰの低下が同時に観察された。しかし、通院時（すなわち、ＡＤＬを行うとき）７０ｂｐｍ以上にプログラム化したＨＲは、逆の効果を与えた。すなわち、ｅＰＡＤ圧及びＲＶＤＰ圧は上昇し、ＲＶＰＰは低下し、また、最大ｄＰ／ｄｔも低下した。このことは、安静時の患者による臨床的設定状態で行った試験方法により決定された「最適な」ＨＲは、例えば、心臓出力（ＣＯ）を向上させるためＨＲの上昇が必要とされる場合である、急性の非補償心全患者の状況時、血行動態を緊急的に向上させることができるが、通院のＨＦ患者に対する長期間、持続的な救済手段とはならないことを意味する。
【００２０】
本発明の教示に従って、比較的安静な急性に臨床的に誘発されたＨＲ及びぺーシング間隔の値と相違して、運動中又はＡＤＬを行う間、最適な通院ＨＲ及びペーシング間隔プログラミングを決定することができる。本明細書にて利用した一例として且つ図示した例に加えて、本発明の技術は、両心室ＣＲＴペーシング形態にて異なるＶ−Ｖ遅延間隔（すなわち、右及び左心室刺激の間の間隔）に起因する血行動態を最適化すべく使用することができる。また、多岐に亙る異なるペーシング形態（例えば、両心室対左心室ペーシング）に対し血行動態的に最適化したＨＲ及びペーシング間隔プログラミングを提供するため、本発明を使用することができる。
【００２１】
上述したように、本発明の１つの形態に従い、ＩＰＧ及びＩＨＭ（又はその外部変更型）という２つの装置を使用することができ、また、本発明の第二の形態において、パルス発生器及び血行動態監視能力の双方を有する単一の医療装置が必要とされる。本発明を実施するため２つの装置が利用される場合、その一方又は双方は、患者の外部に設け、その何れか一方をその他の装置のよりも先に植え込むことができる。例えば、ＩＨＭを最初に植え込み、両心室ペースメーカをその後に植え込むことができる。従って、両心室ペースメーカ又はＩＣＤと一体化され（又はその内部に設けられた）血行動態センサは、一体型の心不全管理装置として本発明に従って植え込むことができる。かかる装置は、患者の全体的な心臓治療結果を向上させるのに役立つであろう長期間の血行動態の傾向及び患者毎のペースメーカ／ＩＣＤ作用パラメータをその個人に特別に合うよう血行動態を調節することを可能にする。
【００２２】
当該技術分野にて既知であるように、２つの装置間の直接的な遠距離測定法による通信を使用してペ−シング間隔及び血行動態的情報を伝送し且つ（又は）記憶することができる。更に、あらゆるデータの伝送形態（例えば、インターネット、電話通信、無線通信等）を含むいわゆる、患者管理パラダイムの下、既知の多量のデータ収集、処理及び分配技術を使用することができる。
【００２３】
心エコー図法画像化技術（リッターらによる）と相違して、センサ利用のＨＲ及びペ−シング間隔の最適化方法は、適宜にプログラム化されたプロセッサ利用の医療装置を使用して自動的に又は命令に基づいて行うことができる。また、患者に対し遠隔測定法でのみ接触するときでさえ、臨床医は、遠隔通信及び関連システムを使用して任意の時点にて本発明の技術を実施することができる。この目的のため、メドトロニックインクの各種のデータ遠隔測定法及び遠隔患者管理技術を直ちに適用して、患者のいる場所に関係なく、かかる最適化を簡単、効率的且つ迅速に実現することが可能である。
【００２４】
本発明は、負荷が加わる間及びＡＤＬの行動の間、血行動態的応答に従ってＩＰＧ機能を最適化する一体型の血行動態センサを提供する。更に、かかる一体型血行動態センサは、患者の臨床状態が変化した後、自動的に短期間の調節を可能にし、また、実質的に実時間の血行動態的測定値に少なくとも一部分、基づいて、ペ−シング間隔及び心拍数の閉ループプログラミングを実行することを可能にする。
【００２５】
本発明は、連続的な血行動態監視法はＡ−Ｖ遅延、心拍数及びペーシング形態のような、血行動態的に重要なＩＰＧ作用パラメータを最適化するための有用な方法、構造及び治療法の実行方法を提供するものであることを実証する。心エコー図法と相違して、血行動態監視法は、運動中又はＡＤＬ行動の間でさえ、ペ−スメーカのパラメータを調節する可能性をもたらす。ＨＦの有害な作用を受ける患者にて、血行動態的傾向の情報を含む、血行動態的情報を使用して、薬剤治療及びその量を決めるための指針とすることができる。このため、従来のデュアルチャンバペースメーカ、両心室ＣＲＴ装置、ＩＣＤｓ及び血行動態感知センサを含む、同様のもののような心不全の患者にて使用し得る設計とされた将来の装置は一体型のＨＦ管理装置を構成することになろう。
【００２６】
本発明は、１人の患者から得られた一例としてのデータを使用して説明したが、本明細書に記載した提案を裏付ける追加的な患者のデータが得られており、本発明が関係する技術分野の当業者は、本発明の本来的な価値を容易に認識し、また、本発明を実施するのに使用可能ないろいろな実施の形態が容易に認識されよう。本発明は、特許請求の範囲に更に記載されたようなかかる各種の実施の形態の全てを包含することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】心拍数７０ｂｐｍにて両心室ペーシングする間、異なるＡ−Ｖ遅延の血行動態的影響の測定値（５回の連続試験の平均値及び標準偏差）を示す図である。
【図２】特定のペーシング間隔及び心拍数に対するいろいろな血行動態的計測値を示す表である。
【図３】両心室ペースメーカを有する患者における異なる支援心拍数における７週間に亙る連続的な血行動態監視状態を示す図である。右心室（ＲＶ）収縮期圧（ＲＶＳＰ）ＲＶ拡張期圧（ＲＶＤＰ）、ＲＶパルス圧（ＲＶＰＰ）及びＲＶ収縮速度（ＲＶ  ｄＰ／ｄｔ）の中央値（グレーライン）第６及び第９４パーセント（ライトライン）、心拍数（ＨＲ）は破線で示してある。
【図１】
2005534424.tif 000003
【図２】
2005534424.tif 000004
【図３】
2005534424.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月5日(2005.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者から血行動態データを収集し且つ、該データを、自動的に実行する閉ループ装置の制御サブシステムにて利用して、患者に対する心臓ペーシング養生法（ｃａｒｄｉａｃ  ｐａｃｉｎｇ  ｒｅｇｉｍｅｎ）を最適化するシステムにおいて、
患者が日常生活の活動を行う間、血行動態データを収集し且つ該収集した血行動態データを記憶する血行動態モニター手段と、
患者の心臓組織を監視し且つ刺激して、所望の心臓リズムを提供し又は回復する手段と、
収集した血行動態データの少なくとも一部分を心臓組織を監視し且つ（又は）刺激する手段により積分し、該患者の１つ以上の血行動態特徴を最適化する手段とを備えることを特徴とする、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、
血行動態モニター手段が、次の変換器、
すなわち患者の心室に流体的に結合し得るようにされた絶対圧センサと、
患者の肺動脈に流体的に結合し得るようにされた絶対圧センサと、
患者の脈管組織の少なくとも一部分に流体的に適合された絶対圧又は差圧センサとの１つを備え、
該変換器の各々が、患者の少なくとも１つの血行動態計測値を直接又は間接的に表示する出力信号を提供する、システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムにおいて、
監視し且つ刺激する手段が、次のもの、
すなわちパルス発生器と、植え込み型ペースメーカと、植え込み型電気除細動器（ｃａｒｄｉｏｖｅｒｔｅｒ  ｄｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｏｒ）と、筋肉刺激装置と、外部ペースメーカとの１つを備える、システム。
【請求項４】
請求項３に記載のシステムにおいて、血行動態モニター手段が、次のもの、
すなわち患者の心室に流体的に結合し得るようにされた絶対圧センサと、
患者の肺動脈に流体的に結合し得るようにされた絶対圧センサと、
患者の脈管組織の一部分に流体的に結合し得るようにされた差圧センサと、
外部の基準圧力信号に結合された植え込み型絶対圧センサとの１つを備え、
活動レベルの測定手段が、前記患者に選択的に結合され、
前記活動レベルの測定手段の出力信号が、血行動態モニター手段に対して時間的に同期化され、
前記活動レベルの測定手段が、加速度計変換器又は圧電結晶変換器から提供される、システム。
【請求項５】
植え込み型心臓リズム刺激及び監視装置を有する患者の血行動態を、自動的に実行する閉ループ装置の制御サブシステムを利用して、最適化する方法であって、該方法は、
（ｉ）患者の心拍数が安静時心拍数以上に上昇する期間の間、該患者のある量の静脈血液と流体的に接触するよう配置し得るようにされた血行動態モニターにより該患者から血行動態データを収集するステップの後であって、且つ
（ｉｉ）患者から心臓事象データを収集するステップの後である、前記患者の血行動態を最適化する方法において、
該血行動態データをコンピュータの読み取り可能なメモリ媒体に記憶するステップと、
心臓事象データをコンピュータ読み取り可能なメモリ媒体に記憶するステップと、
前記心臓事象データと共に、前記血行動態データを解析し、前記患者の血行動態を最適化する設計とされた心臓の刺激順序を決定するステップと、
前記心臓の刺激順序を植え込み型心臓リズムの刺激及び監視装置に提供するステップとを備える、患者の血行動態を最適化する方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、前記血行動態データが、次のもの、
すなわち右心室収縮期圧、右心室拡張期圧、右心室内にて感知した圧力信号、肺動脈の推定拡張期圧、肺動脈の拡張期圧、肺動脈の推定収縮期圧、肺動脈の収縮期圧、心拍数、前記圧測定値の１つのｄＰ／ｄｔ値、前記圧測定値の１つのｄ２Ｐ／ｄｔ２値の少なくとも１つである、方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の方法において、
血行動態データが、
患者が安静であるとき、患者が該患者にとって典型的な日常活動を行う間、患者が強い運動をする間、及び（又は）患者が軽い運動をする間、一日の所定の時間にて、所定の間隔、定期的に実質的に連続的に収集される、方法。
【請求項８】
請求項５又は７に記載の方法において、
提供するステップの間、次のパラメータ、
すなわち、Ａ−Ｖ間隔、感知したＡ−Ｖ間隔、ペーシングしたＡ−Ｖ間隔、Ｖ−Ｖ間隔、Ｖ−Ａ間隔、心拍数の少なくとも１つが、心臓刺激順序の一部分を備える、方法。
【請求項９】
請求項５又は８に記載の方法において、
植え込み型心臓リズム刺激及び監視装置が両心室心臓ペーシング装置を備える、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、
前記植え込み型心臓リズム刺激及び監視装置が、次のペーシングモード、すなわちデュアルチャンバペーシングモード、心室ぺーシング様式（ｒｅｇｉｍｅ）、デュアルチャン場感知様式、起動、無効又は（及び）感知した心臓事象に応答することにより生ずる抑制遅延応答様式（感知した心臓事象に応答）又はその心拍数応答性の変更値の少なくとも１つに対しプログラム化される、システム。
【請求項１１】
請求項５、７又は９に記載の方法において、
血行動態データが、次のデータ収集モデル、
すなわち、一般的な心拍数にてペーシングする間の一組の異なるＡ−Ｖ間隔、
共通のＡ−Ｖ間隔を使用する第一の組の異なる心拍数、又は所定の時間に対して所定の範囲内に制約された第二の組の異なる心拍数、の少なくとも１つを使用して、収集される、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、適用可能な場合、
第一の組の異なるＡ−Ｖ間隔が、約８０ｍｓないし約３５０ｍｓの範囲を備え、
第一の組の異なる心拍数が、約４０ｂｐｍないし約１８０ｂｐｍの範囲にあり、
第二の組の異なる心拍数が、約４０ｂｐｍないし約１８０ｂｐｍの範囲にあり、
予め選んだ時間が数分ないし数日の範囲にある、方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、
心臓刺激順序が、血行動態データを収集する間に測定された肺動脈の推定最低拡張期圧（ｅＰＡＤ）に少なくとも一部分、基づく、方法。
【請求項１４】
患者から収集した血行動態データを使用して、自動的に実行する閉ループ装置の制御サブシステムを介して、該患者の血行動態を最適化する方法を行うためのコンピュータ読み取り可能な媒体において、
患者の心拍数が該患者による活動のため安静時心拍数以上に上昇した、ある時間の間、前記患者のある量の静脈血液と流体的に接触するよう配置し得るようにされた血行動態モニターにより、前記患者から血行動態データを収集する命令と、
該血行動態データをコンピュータの読み取り可能なメモリ媒体に記憶する命令と、
心臓事象データを患者から収集する命令と、
心臓事象データをコンピュータ読み取り可能なメモリ媒体に記憶する命令と、
前記血行動態データを前記心臓事象データと共に解析し、前記患者の血行動態を最適化することを目的とする心臓刺激順序を決定する命令と、
前記心臓刺激順序を心臓ペーシングの作動特徴として植え込み型心臓リズム刺激及び（又は）監視装置に提供する命令とを備える、コンピュータ読み取り可能な媒体。
【国際調査報告】
2005534424.tif 000006
2005534424.tif 000007
2005534424.tif 000008