(57)【要約】心臓ペーシングのための方法、システムおよびコンピュータプログラム製品が提供される。患者の両心室同期を使用して心臓ペーシングを行うために、第１の刺激信号が第１の時間に患者の心臓の第１の領域に印加され、第２の刺激信号が第２の時間に患者の心臓の第２の領域に印加され、それにより心臓の両心室同期刺激が与えられる。次に第１および第２の刺激信号の印加に伴う心機能が検知され、検知された心機能に基づいて第１の刺激信号の印加の第２の刺激信号の印加とのタイミング関係が調節される。さらに、ＡＶタイミング間隔といった心臓タイミング間隔は、その間隔を利用して患者の心臓に刺激を印加し、その間隔を使用した刺激の印加に伴う心機能を検知することによって心機能の変化を検出し、心機能の検出された変化から直にその間隔を調節することによって調節される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者に対する両心室同期による心臓ペーシング方法であって、
患者の心臓の第１の領域に第１の刺激信号を第１の時間に印加するステップと、
患者の心臓に対して両心室同期治療を施すために、患者の心臓の第２の領域に第２の刺激信号を第２の時間に印加するステップと、
前記第１および第２の刺激信号の印加に伴う心機能を検知するステップと、
検知された心機能に基づいて、前記第１の刺激信号の印加の前記第２の刺激信号の印加とのタイミング関係を調節するステップと
を含む心臓ペーシング方法。
【請求項２】
心機能を検知するステップがインピーダンスの変化を検知し、タイミング関係を調節するステップがインピーダンスの検知された変化に基づいてタイミング関係を調整する、請求項１に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項３】
インピーダンスの変化を検知するステップが、患者の心臓の左心室に近接するように配置されたコンダクタンスカテーテルを利用してインピーダンスを測定することを含む、請求項２に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項４】
心機能を検知するステップが、患者の心臓の上の少なくとも２ヶ所の部位の間の距離の変化および／または距離の変化率を測定することを含み、タイミング関係を調節するステップが、前記距離の変化および／または前記距離の変化率に基づいてタイミング関係を調節するステップを含む、請求項１に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項５】
距離の変化および／または距離の変化率を測定するステップが、少なくとも患者の心臓の左心室上に配置された電極と右心室内に配置された電極との間の距離の変化および／または距離の変化率を測定するステップを含む、請求項４に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項６】
距離の変化および／または距離の変化率を測定するステップが、超音波クリスタルを利用して距離の変化および／または距離の変化率を測定することを含む、請求項４に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項７】
前記超音波クリスタルが、前記第１および第２の刺激信号を受信する電極の上に配置される、請求項６に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項８】
心機能を検知するステップが、患者の心臓に関係する部位の運動を測定することを含み、タイミング関係を調節するステップが、測定された運動に基づいてタイミング関係を調節することを含む、請求項１に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項９】
患者の心臓に関係する部位は患者の心臓の左心室を含む、請求項８に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１０】
運動を測定するステップが、加速度計を利用して運動を測定することを含む、請求項８に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１１】
検出された運動の微分を決定するステップと、
決定された運動の微分に基づいて心機能を評価するステップと
を更に含む、請求項１０に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１２】
検出された運動の積分を決定するステップと、
決定された運動の積分に基づいて心機能を評価するステップと
を更に含む、請求項１０に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１３】
検出された運動に基づいて心機能を評価するステップを更に含み、タイミング関係を調節するステップが、評価された心機能に基づいてタイミング関係を調節すること含む、請求項１０に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１４】
患者の心臓に第１の刺激信号を第１の時間に印加することと、患者の心臓に第２の刺激信号を第２の時間に印加することと、前記第１および第２の刺激信号の印加に伴う心機能を検知することと、検知された心機能に基づいて前記第１の刺激信号の印加の前記第２の刺激信号の印加とのタイミング関係を調節することとを、前記タイミング関係が心機能を改善しなくなるまで繰り返す一連のステップを更に含む、請求項１に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１５】
一連のステップを繰り返すステップは、
前記第１および第２の刺激信号のうち一方の刺激信号を印加するタイミングを調節しても心機能が改善しなくなるまで、その一方の刺激信号を印加するタイミングを調節するステップと、
前記第１および第２の刺激信号のうち残りの一方の刺激信号を印加するタイミングを調節しても心機能が改善しなくなるまで、その残りの一方の刺激信号を印加するタイミングを調節するステップと
を更に含む、請求項１４に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１６】
所定の期間が終了したかどうかを判定するステップと、
前記所定の期間が終了した場合に、第１の刺激を印加するステップと、第２の刺激を印加するステップと、心機能を検知するステップと、タイミング関係を調節するステップと、これら一連のステップを繰り返すステップと
を更に含む、請求項１４に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１７】
心機能に変化が生じたかどうかを判定するステップと、
心機能に変化が生じた場合に、第１の刺激を印加するステップと、第２の刺激を印加するステップと、心機能を検知するステップと、タイミング関係を調節するステップと、これら一連のステップを繰り返すステップと
を更に含む、請求項１４に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１８】
両心室同期タイミングの再較正を開始する外部信号を受信するステップと、
前記外部信号を受信したことに応えて、第１の刺激を印加するステップと、第２の刺激を印加するステップと、心機能を検知するステップと、タイミング関係を調節するステップと、これら一連のステップを繰り返すステップと
を更に含む、請求項１４に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１９】
心機能を検知するステップとタイミング関係を調節するステップは、前記第１および第２の刺激信号が患者の心臓に印加される度に実行される、請求項１に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項２０】
患者の心臓に第１の刺激信号を第１の時間に印加するステップと、患者の心臓に第２の刺激信号を第２の時間に印加するステップと、前記第１および第２の刺激信号の印加に伴う心機能を検知するステップと、検知された心機能に基づいて前記第１の刺激信号の印加の前記第２の刺激信号の印加とのタイミング関係を調節するステップは、植込み可能なペーシング装置によって実行される、請求項１に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項２１】
心機能を検知するステップは、患者の心拍数を検知することおよび／または患者の心臓の少なくとも１回の固有心室拍動のタイミングおよび／または形態を検知することの少なくとも１つの作業を更に実行する、請求項１に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項２２】
一連のステップを繰り返すステップは、より細かなタイミング調節間隔を利用して逐次的に繰り返される、請求項１４に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項２３】
タイミング関係を調節するステップは、前記第２の刺激信号を前記第１の刺激信号より遅延させることを含む、請求項１に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項２４】
タイミング関係を調節するステップにおいては前記第２の刺激信号を前記第１の刺激信号より先進させることを含む、請求項１に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項２５】
前記第１および第２の刺激信号は、共通の基準信号を基準にして設定される、請求項１に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項２６】
前記共通の基準信号は、自発的な心房信号を含む、請求項２５に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項２７】
ＡＶタイミング間隔を利用して患者の心臓に刺激を印加するステップと、
ＡＶタイミング間隔を利用した刺激の印加に伴う心機能を検知することによって心機能の変化を検出するステップと、
心機能の検出された変化に基づいてＡＶタイミング間隔を調節するステップと
を更に含む、請求項１に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項２８】
ＡＶタイミング間隔を利用して患者の心臓に刺激を印加することと、ＡＶタイミング間隔を利用した刺激の印加に伴う心機能を検知することによって心機能の変化を検出することと、心機能の検出された変化に基づいてＡＶタイミング間隔を調節することとを含む、一連のステップを検知された心機能が心機能の改善を示さなくなるまで繰り返すステップを更に含む、請求項２７に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項２９】
ＡＶタイミング間隔を調節するステップは、検知された心機能とは無関係な所定の間隔調節値によってＡＶタイミング間隔を調節することを含む、請求項２８に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項３０】
両心室同期を利用して心臓ペーシングを実施するためのシステムであって、
第１の電極への刺激の印加と第２の電極への刺激の印加との間のタイミングを制御して両心室同期を実現するように構成された電極刺激タイミング回路と、
心機能検知回路と、
前記電極刺激タイミング回路と前記心機能検知回路と連動して、検知された心機能に基づいて前記第１の電極への刺激の印加と前記第２の電極への刺激の印加のタイミングを調節するように構成されたフィードバック制御回路と
を具備する、心臓ペーシングシステム。
【請求項３１】
前記心機能検知回路は、心臓の少なくとも１つの領域のインピーダンスの変化を検知するように構成されている、請求項３０に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項３２】
患者の心臓の左心室上に配置されるように構成されたコンダクタンスカテーテルを更に具備し、前記心機能検知回路は該コンダクタンスカテーテルと連動する、請求項３１に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項３３】
前記心機能検知回路は、患者の心臓の上の少なくとも２ヶ所の部位の間の距離の変化および／または距離の変化率を測定するように構成されている、請求項３０に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項３４】
前記心機能検知回路は、少なくとも患者の心臓の左心室上に配置された電極と右心室内に配置された電極との間の距離の変化および／または距離の変化率を測定するように更に構成されている、請求項３３に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項３５】
前記第１の電極上および前記第２の電極上に配置された超音波クリスタルを更に具備し、前記心機能検知回路は該超音波クリスタルを利用して距離の変化および／または距離の変化率を測定するように更に構成されている、請求項３３に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項３６】
前記心機能検知回路は、患者の心臓に関係する部位の運動を測定するように構成されている、請求項３０に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項３７】
患者の心臓に関係する部位は、患者の心臓の左心室に近接している、請求項３６に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項３８】
前記心機能検知回路は、加速度計を利用して運動を検出するように更に構成されている、請求項３６に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項３９】
前記心機能検知回路は、検出された運動の微分を決定し、決定された運動の微分に基づいて心機能を評価するように更に構成されている、請求項３８に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項４０】
前記心機能検知回路は、検出された運動の積分を決定し、決定された運動の積分に基づいて心機能を評価するように更に構成されている、請求項３８に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項４１】
前記心機能検知回路は、検出された運動に基づいて心機能を評価するように更に構成されている、請求項３８に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項４２】
前記電極刺激タイミング回路と前記心機能検知回路と前記フィードバック制御回路は、患者の心臓に第１の刺激を第１の時間に印加し、患者の心臓に第２の刺激を第２の時間に印加し、前記第１および第２の刺激の印加の結果もたらされる患者の心機能を検知し、検知された心機能に基づいて前記第１の刺激および／または前記第２の刺激のタイミングを調節することを、そのタイミングの調節が心機能を改善しなくなるまで繰り返し実行するように更に構成されている、請求項３０に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項４３】
前記電極刺激タイミング回路と前記心機能検知回路と前記フィードバック制御回路は、前記第１および第２の刺激のうち一方の刺激を印加するタイミングを調節しても心機能が改善しなくなるまでその一方の刺激を印加するタイミングを調節し、前記第１および第２の刺激のうち残りの一方の刺激を印加するタイミングを調節しても心機能が改善しなくなるまでその残りの一方の刺激を印加するタイミングを調節するように更に構成されている、請求項３０に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項４４】
前記電極刺激タイミング回路と前記心機能検知回路と前記フィードバック制御回路は、所定の期間が経過した後に前記第１の電極の刺激と前記第２の電極の刺激との間のタイミングを繰り返し調節するように更に構成されている、請求項４２に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項４５】
前記心機能検知回路は、心機能に変化が生じたかどうかを判定するように更に構成されており、
前記電極刺激タイミング回路と前記心機能検知回路と前記フィードバック制御回路は、心機能に変化が生じた場合に前記第１の電極の刺激と前記第２の電極の刺激との間のタイミングを調節するように更に構成されている、請求項４２に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項４６】
前記フィードバック制御回路は、両心室同期タイミングの再較正を開始する外部信号を受信するように更に構成されており、
前記電極刺激タイミング回路と前記心機能検知回路と前記フィードバック制御回路は、前記外部信号を受信したことに応えて、前記第１の電極の刺激と前記第２の電極の刺激との間のタイミングを調節するように更に構成されている、請求項４２に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項４７】
前記心機能検知回路は、前記第１および第２の刺激が患者の心臓に印加される度に心機能を検知するように構成されており、前記フィードバック制御回路は前記第１および第２の刺激が患者の心臓に印加される度にタイミングを調節するように構成されている、請求項３０に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項４８】
前記電極刺激タイミング回路、前記心機能検知回路および／または前記フィードバック制御回路は、植込み可能な装置を構成している、請求項３０に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項４９】
前記心機能検知回路は、患者の心拍数を検知し、および／または、患者の心臓の少なくとも１回の固有心室拍動のタイミングおよび／もしくは形態を検知するように更に構成されている、請求項３０に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項５０】
前記電極刺激タイミング回路は、可変なタイミング調節間隔を利用して前記第１の電極の刺激と前記第２の電極の刺激との間のタイミングを調節するように構成されている、請求項４０に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項５１】
前記フィードバック制御回路は、前記第２の刺激を前記第１の刺激より遅延させることによって調節される、請求項３０に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項５２】
前記フィードバック制御回路は、前記第２の刺激を前記第１の刺激より先進させることによって調節される、請求項３０に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項５３】
前記フィードバック制御回路は、前記第１および第２の刺激信号のタイミングを共通の基準信号を基準にして調節する、請求項３０に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項５４】
前記共通の基準信号は自発的な心房信号を含む、請求項５３に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項５５】
前記フィードバック制御回路は検知された心機能に比例して前記第１の電極の刺激と前記第２の電極の刺激のタイミングを調節する、請求項３０に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項５６】
前記電極刺激タイミング回路はＡＶタイミング間隔で心臓刺激を与えるように更に構成されており、前記フィードバック制御回路は検知された心機能の変化に基づいて前記ＡＶタイミング間隔を調節するように更に構成されている、請求項３０に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項５７】
前記フィードバック制御回路は、検知された心機能とは無関係な所定の間隔調節値によってＡＶタイミング間隔を調節するように更に構成されている、請求項３０に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項５８】
患者の両心室同期による心臓ペーシングのためのシステムであって、
患者の心臓に対して両心室同期治療を施すために、患者の心臓の第１の領域に第１の刺激信号を第１の時間に印加するための手段と、
患者の心臓の第２の領域に第２の刺激信号を第２の時間に印加するための手段と、
前記第１および第２の刺激信号の印加に伴う心機能を検知するための手段と、
検知された心機能に基づいて前記第１の刺激信号の印加の前記第２の刺激信号の印加とのタイミング関係を調節するための手段と
を具備する、心臓ペーシングシステム。
【請求項５９】
心機能を検知するための手段は、インピーダンスの変化を検知するための手段を備える、請求項５８に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項６０】
インピーダンスの変化を検知するための手段は、患者の心臓の左心室上に配置されたコンダクタンスカテーテルを利用してインピーダンスを測定することを含む、請求項５９に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項６１】
心機能を検知するための手段は、患者の心臓の上の少なくとも２ヶ所の部位の間の距離の変化および／または距離の変化率を測定するための手段を備える、請求項５８に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項６２】
距離の変化および／または距離の変化率を測定するための手段は、少なくとも患者の心臓の左心室に近接して配置された電極と右心室内に配置された電極との間の距離の変化および／または距離の変化率を測定するための手段を備える、請求項６１に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項６３】
距離の変化および／または距離の変化率を測定するための手段は、超音波クリスタルを利用して距離の変化および／または距離の変化率を測定するための手段を備える、請求項６１に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項６４】
前記超音波クリスタルは、前記第１および第２の電極の上に配置される、請求項６３に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項６５】
心機能を検知するための手段は、患者の心臓に関係する部位の運動を測定するための手段を備える、請求項５８に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項６６】
患者の心臓に関係する部位は患者の心臓の左心室を含む、請求項６５に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項６７】
運動を測定するための手段は加速度計を備える、請求項６５に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項６８】
検出された運動の微分を決定するための手段と、
決定された運動の微分に基づいて心機能を評価するための手段と
を更に具備する、請求項６５に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項６９】
検出された運動の積分を決定するための手段と、
決定された運動の積分に基づいて心機能を評価するための手段と
を更に具備する、請求項６５に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項７０】
心機能を検知するための手段は、検出された運動に基づいて心機能を評価するための手段を更に備える、請求項６７に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項７１】
患者の心臓に第１の刺激信号を第１の時間に印加し、患者の心臓に第２の刺激信号を第２の時間に印加し、前記第１および第２の刺激の印加に伴う患者の心機能を検知し、検知された心機能に基づいて前記第１の刺激の印加の前記第２の刺激の印加とのタイミング関係を調節する作業を、タイミングの調節が心機能を改善しなくなるまで繰り返し実行するための手段を更に具備する、請求項５８に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項７２】
前記繰り返し実行するための手段は、
前記第１および第２の刺激信号のうち一方の刺激信号を印加するタイミングを調節しても心機能が改善しなくなるまでその一方の刺激信号を印加するタイミングを調節し、次いで前記第１および第２の刺激信号のうち残りの一方の刺激信号を印加するタイミングを調節しても心機能が改善しなくなるまでその残りの一方の刺激信号を印加するタイミングを調節するための手段を更に備える、請求項７１に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項７３】
所定の期間が終了したかどうかを判定するための手段を更に具備し、
前記繰り返し実行するための手段は前記所定の期間が終了したかどうかを判定するための手段に応答する、請求項７１に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項７４】
心機能に変化が生じたかどうかを判定するための手段を更に具備し、
前記繰り返し実行するための手段は心機能に変化が生じたかどうかを判定するための手段に応答する、請求項７１に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項７５】
両心室同期タイミングの再較正を開始する外部信号を受信するための手段を更に具備し、
前記繰り返し実行するための手段は外部信号を受信するための手段に応答する、請求項７１に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項７６】
心機能を検知するための手段とタイミング関係を調節するための手段は、前記第１および第２の刺激信号が患者の心臓に印加される度に応答する、請求項５８に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項７７】
患者の心臓に第１の刺激信号を第１の時間に印加するための手段、患者の心臓に第２の刺激信号を第２の時間に印加するための手段、前記第１および第２の刺激信号の印加に伴う心機能を検知するための手段および／または検知された心機能に基づいて前記第１の刺激信号の印加の前記第２の刺激信号の印加とのタイミング関係を調節するための手段は、植込み可能なペーシング装置を構成する、請求項５８に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項７８】
心機能を検知するための手段は、患者の心拍数を検知するための手段、および／または患者の心臓の少なくとも１回の固有心室拍動のタイミングおよび／または形態を検知するための手段を更に備える、請求項５８に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項７９】
タイミングを調節するための手段は、逐次的により細かなタイミング調節間隔を利用する、請求項７１に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項８０】
タイミング関係を調節するための手段は、前記第２の刺激信号を前記第１の刺激信号より遅延させるための手段を備える、請求項５８に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項８１】
タイミング関係を調節するための手段は、前記第２の刺激信号を前記第１の刺激信号より先進させるための手段を備える、請求項５８に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項８２】
タイミング関係を調節するための手段は、前記第１および第２の刺激信号のタイミングを共通の基準信号を基準にして調節するための手段を備える、請求項５８に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項８３】
前記共通の基準信号は自発的な心房信号を含む、請求項８２に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項８４】
ＡＶタイミング間隔を利用して患者の心臓に刺激を印加するための手段と、
ＡＶタイミング間隔を使用した刺激の印加に伴う心機能を検知することによって心機能の変化を検出するための手段と、
心機能の検出された変化に基づいてＡＶタイミング間隔を調節するための手段と
を更に具備する、請求項５８に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項８５】
ＡＶタイミング間隔を調節するための手段は検知された心機能とは無関係な所定の間隔調節値によってＡＶタイミング間隔を調節するための手段を備える、請求項８４に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項８６】
患者の両心室同期によるペーシングを制御するためのコンピュータプログラム製品であって、
前記コンピュータプログラム製品は、その中に具現化されたコンピュータ読取り可能な媒体を具備するコンピュータ読取り可能なプログラムコードを具備し、ここで、前記コンピュータ読取り可能なプログラムコードは、
患者の心臓に対して両心室同期治療を施すために、患者の心臓の第１の領域に第１の刺激信号を第１の時間に印加するように構成されたコンピュータ読取り可能なプログラムコードと、
患者の心臓の第２の領域に第２の刺激信号を第２の時間に印加するように構成されたコンピュータ読取り可能なプログラムコードと、
前記第１および第２の刺激信号の印加に伴う心機能を検知するように構成されたコンピュータ読取り可能なプログラムコードと、
検知された心機能に基づいて前記第１の刺激信号の印加の前記第２の刺激信号の印加とのタイミング関係を調節するように構成されたコンピュータ読取り可能なプログラムコードと
を具備する、コンピュータプログラム製品。
【請求項８７】
ＡＶタイミング間隔を利用して患者の心臓に刺激を印加するように構成されたコンピュータ読取り可能なプログラムコードと、
ＡＶタイミング間隔を使用した刺激の印加に伴う心機能を検知することによって心機能の変化を検出するように構成されたコンピュータ読取り可能なプログラムコードと、
心機能の検出された変化に基づいてＡＶタイミング間隔を調節するように構成されたコンピュータ読取り可能なプログラムコードと
を更に具備する、請求項８６に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項８８】
患者に対して心臓ペーシングを実施する方法において、
心臓タイミング間隔を利用して患者の心臓に刺激を印加するステップと、
前記心臓タイミング間隔を使用した刺激の印加に伴う心機能を検知することによって心機能の変化を検出するステップと、
検出された心機能の変化から直に心臓タイミング間隔を調節するステップと
を含む、心臓ペーシング方法。
【請求項８９】
前記心臓タイミング間隔はペーシング間隔を含む、請求項８８に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項９０】
刺激を印加するステップは、単一の電極を利用して心臓に刺激を印加することを含む、請求項８８に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項９１】
前記心臓タイミング間隔は、基準信号から左心室刺激までのタイミング間隔および／または基準信号から右心室刺激までのタイミング間隔を含む、請求項８８に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項９２】
前記心臓タイミング間隔は、左心室刺激と右心室刺激との間のタイミング関係を調節するために調節される、請求項９１に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項９３】
前記心臓タイミング間隔は左心室刺激および右心室刺激の両方の刺激と基準信号との間のタイミング関係を調節するために調節される、請求項９１に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項９４】
前記基準信号は、自発的な心房信号を含む、請求項９１に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項９５】
前記基準信号はペーシング刺激を含む、請求項９１に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項９６】
前記心臓タイミング間隔はＡＶタイミング間隔を含む、請求項８８に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項９７】
心機能の変化を検出するステップは、インピーダンスの変化を検知することによって心機能の変化を検出することを含み、前記ＡＶタイミング間隔を調節するステップは、インピーダンスの検知された変化から直に前記ＡＶタイミング間隔を調節することを含む、請求項９６に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項９８】
インピーダンスの変化を検知することによって心機能の変化を検出するステップにおいては患者の心臓の左心室に近接して配置されたコンダクタンスカテーテルを利用してインピーダンスを測定することによって心機能の変化を検出する、請求項９７に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項９９】
心機能を検知することによって心機能の変化を検出するステップは、患者の心臓の上の少なくとも２ヶ所の部位の間の距離の変化および／または距離の変化率を測定することによって心機能の変化を検出することを含み、前記ＡＶタイミング間隔を調節するステップにおいては前記距離の変化および／または前記距離の変化率から直に前記ＡＶタイミング間隔を調節するステップを含む、請求項９６に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１００】
距離の変化および／または距離の変化率を測定することによって心機能の変化を検出するステップは、患者の心臓の少なくとも左心室上に配置された電極と右心室内に配置された電極との間の距離の変化および/または距離の変化率を測定することによって心機能の変化を検出することを含む、請求項９９に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１０１】
距離の変化および／または距離の変化率を測定することによって心機能の変化を検出するステップは、超音波クリスタルを利用して距離の変化および／または距離の変化率を測定することによって心機能の変化を検出することを含む、請求項９９に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１０２】
前記超音波クリスタルは前記第１および第２の刺激信号を受信する電極の上に配置される、請求項１０１に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１０３】
心機能を検知することによって心機能の変化を検出するステップは、患者の心臓に関係する部位の運動を測定することによって心機能の変化を検出することを含み、前記ＡＶタイミング間隔を調節するステップは、測定された運動から直に前記ＡＶタイミング間隔を調節することを含む、請求項９６に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１０４】
患者の心臓に関係する部位は、患者の心臓の左心室を含む、請求項１０３に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１０５】
運動を測定することによって心機能の変化を検出するステップは、加速度計を利用して運動を検出することを含む、請求項１０３に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１０６】
検出された運動の微分を決定するステップと、決定された運動の微分に基づいて心機能を評価するステップとを更に含む、請求項１０５に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１０７】
検出された運動の積分を決定するステップと、決定された運動の積分に基づいて心機能を評価するステップとを更に含む、請求項１０５に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１０８】
検出された運動に基づいて心機能を評価するステップを更に含み、タイミング関係を調節するステップは評価された心機能から直に前記ＡＶタイミング間隔を調節することを含む、請求項１０５に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１０９】
前記ＡＶタイミング間隔を利用して患者の心臓に刺激を印加するステップと、前記ＡＶタイミング間隔を使用した刺激の印加に伴う心機能の変化を検出するステップと、心機能の検出された変化から直に前記ＡＶタイミング間隔を調節するステップとを含む、一連のステップを、前記ＡＶタイミング間隔の調節が心機能を改善しなくなるまで繰り返すステップを更に含む、請求項９６に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１１０】
所定の期間が終了したかどうかを判定するステップと、
前記ＡＶタイミング間隔を利用して患者の心臓に刺激を印加するステップと、前記ＡＶタイミング間隔を使用した刺激の印加に伴う心機能の変化を検出するステップと、心機能の検出された変化から直に前記ＡＶタイミング間隔を調節するステップを含む、一連のステップを前記所定の期間が終了した場合に繰り返すステップを更に含む、請求項１０９に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１１１】
心機能の変化が生じたかどうかを判定するステップと、
前記ＡＶタイミング間隔を利用して患者の心臓に刺激を印加するステップと、前記ＡＶタイミング間隔を使用した刺激の印加に伴う心機能の変化を検出するステップと、心機能の検出された変化から直に前記ＡＶタイミング間隔を調節するステップとからなる一連のステップを心機能の変化が生じた場合に繰り返すステップとを更に含む、請求項１０９に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１１２】
前記ＡＶ間隔タイミングの再較正を開始する外部信号を受信するステップと、
前記ＡＶタイミング間隔を利用して患者の心臓に刺激を印加するステップと、前記ＡＶタイミング間隔を使用した刺激の印加に伴う心機能を検知することにより心機能の変化を検出するステップと、心機能の検出された変化から直に前記ＡＶタイミング間隔を調節するステップとを含む、一連のステップを前記外部信号を受信したときに繰り返すステップを更に含む、請求項１０９に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１１３】
前記ＡＶタイミング間隔を使用した刺激の印加に伴う心機能を検知することにより心機能の変化を検出するステップと心機能の検出された変化から直に前記ＡＶタイミング間隔を調節するステップは、刺激が印加される度に実行される、請求項９６に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１１４】
前記ＡＶタイミング間隔を利用して患者の心臓に刺激を印加するステップと前記ＡＶタイミング間隔を使用した刺激の印加に伴う心機能を検知することによって心機能の変化を検出するステップと心機能の検出された変化から直に前記ＡＶタイミング間隔を調節するステップは、植込み可能な装置によって実行される、請求項９６に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１１５】
心機能を検知することによって心機能の変化を検出するステップは、患者の心拍数を検知すること並びに／または患者の心臓の少なくとも１回の固有心室拍動のタイミングおよび／もしくは形態を検知することの少なくとも１つを含む、請求項９６に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１１６】
前記ＡＶタイミング間隔を調節するステップは、可変的な調節間隔を利用して該ＡＶタイミング間隔を調節することを含む、請求項１００に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１１７】
一連のステップを繰り返すステップは、より細かな調節間隔を利用して逐次的に繰り返される、請求項１１０に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１１８】
前記ＡＶタイミング間隔を調節するステップは、該ＡＶタイミング間隔を増大させることを含む、請求項９６に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１１９】
前記ＡＶタイミング間隔を調節するステップは、該ＡＶタイミング間隔を減少させることを含む、請求項９６に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１２０】
前記ＡＶタイミング間隔を調節するステップは、固定された調節間隔を利用して該ＡＶタイミング間隔を調節することを含む、請求項９６に記載の心臓ペーシング方法。
【請求項１２１】
患者に対して心臓ペーシングを実施するためのシステムであって、
患者の心臓に刺激を印加する心臓タイミング間隔を制御するように構成された電極刺激タイミング回路と、
刺激の印加に伴う心機能を検知することにより心機能の変化を検出するように構成された心機能検知回路と、
前記電極刺激タイミング回路および前記心機能検知回路と連動し、心機能の検出された変化から直に心臓タイミング間隔を調節するように構成されたフィードバック制御回路と
を具備する、心臓ペーシングシステム。
【請求項１２２】
前記心臓タイミング間隔はペーシング間隔を含む、請求項１２１に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項１２３】
前記心臓タイミング間隔はＡＶタイミング間隔を含む、請求項１２１に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項１２４】
前記心臓タイミング間隔は、基準信号から左心室刺激までのタイミング間隔および／または基準信号から右心室刺激までのタイミング間隔を含む、請求項１２１に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項１２５】
患者に対して心臓ペーシングを実施するためのシステムであって、
心臓タイミング間隔を利用して患者の心臓に刺激を印加するための手段と、
心臓タイミング間隔を使用した刺激の印加に伴う心機能を検知することにより心機能の変化を検出するための手段と、
心機能の検出された変化から直に心臓タイミング間隔を調節するための手段と
を具備する、心臓ペーシングシステム。
【請求項１２６】
前記心臓タイミング間隔はペーシング間隔を含む、請求項１２５に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項１２７】
前記心臓タイミング間隔はＡＶタイミング間隔を含む、請求項１２５に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項１２８】
前記心臓タイミング間隔は、基準信号から左心室刺激までのタイミング間隔および／または基準信号から右心室刺激までのタイミング間隔を含む、請求項１２５に記載の心臓ペーシングシステム。
【請求項１２９】
患者に対する心臓ペーシングを制御するためのコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は、コンピュータ読取り可能なプログラムコードがその中に具現化されたコンピュータ読取り可能な媒体を具備し、前記コンピュータ読取り可能なプログラムコードは、
心臓タイミング間隔を利用して患者の心臓に刺激を印加するように構成されたコンピュータ読取り可能なプログラムコードと、
心臓タイミング間隔を使用した刺激の印加に伴う心機能を検知することにより心機能の変化を検出するように構成されたコンピュータ読取り可能なプログラムコードと、
心機能の検出された変化から直にＡＶタイミング間隔を調節するように構成されたコンピュータ読取り可能なプログラムコードと
を具備する、コンピュータプログラム製品。
【請求項１３０】
前記心臓タイミング間隔はペーシング間隔を含む、請求項１２９に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１３１】
前記心臓タイミング間隔はＡＶタイミング間隔を含む、請求項１２９に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１３２】
前記心臓タイミング間隔は、基準信号から左心室刺激までのタイミング間隔および／または基準信号から右心室刺激までのタイミング間隔を含む、請求項１２９に記載のコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は患者の心機能（cardiac function）を改善するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓は、心膜として知られる繊維嚢で覆われた筋肉性の器官である。心膜と筋肉性の器官との間の空間は心膜腔と称される。心臓壁は骨格筋または平滑筋のいずれとも異なる筋肉（心筋）から実質的に形成される。心臓は心房と心室を備え、心房と心室はそれぞれ血液で満たされた腔（chamber）をすっぽり包み込むように形成された心筋層から構成される。動作に関しては、腔壁が収縮すると、それらは全体に握りこぶしのようになる。この心筋の収縮は筋膜の脱分極によって引き起こされる。心臓として正しく働くためには、心筋収縮は協調して起こらねばならない。
【０００３】
心筋収縮が心室内で協調して起こらない場合、血液は大動脈と肺動脈に流れ込む代わりに、心室空洞内をあちこち動き回ることがある。このため、心室ポンプを形成する複合した心筋の塊は、効率よくポンピングするためにほぼ同時に収縮しなければならない。
【０００４】
心臓は、（ａ）活動電位を一方の心室から別の心室に伝える、隣接する心臓繊維間の密着結合（繊維は介在板として知られる構造部分で端と端が接合され接合部または接点を形成する）と、（ｂ）心臓の適切な興奮を引き起こす刺激伝導系を形成する、心臓のある決まったエリア内にある特殊筋繊維とにより、心臓はこうした協調動作を実現することが可能である。特殊筋繊維は心筋繊維と接触してギャップ結合を形成し、それにより活動電位が一方の心室から他方の心室に移動することが可能となる。この特殊化した伝導系は通常の動作において興奮の迅速且つ協調した広がりを実現するように構成されている。
【０００５】
心筋細胞は自動律動的、つまり自発的な律動的自励が可能である。ＳＡ結節（sinoatrial node；洞結節）は心臓全体または平滑筋の通常のペースメーカであり、この領域から興奮波が発せられ、興奮波は心筋の残りの部分を同期的に移動または伝搬する。心臓のＳＡ結節領域は、上大静脈入口近くの右心房壁内にある速い固有のリズムを刻んでＳＡ結節が通常のペースメーカたり得ることを可能にする特殊な心筋細胞の小さな塊を含む。異常な状況では、心臓の他の領域がより興奮しやすく、より速く自発的なリズムを刻む可能性がある。この状況では、この他の領域がペースメーカとなって心臓全体のリズムを作り出すことがあり得る。
【０００６】
正常な動作では、ＳＡ結節の細胞は周囲を取り巻く心房心筋繊維と接触する。このため、ＳＡ結節から興奮波がギャップ結合を介して心筋細胞を伝って右心房全体に拡がる。さらに、心房組織はＳＡ結節からのパルスを左心房に直接導き、左右両方の心房を同時に収縮させる。
【０００７】
その後、興奮波は心室間の隔壁近くにある右心房基部に位置する特殊細胞の第２の小さな塊（ＡＶ（atrioventricular node；房室結節））によって心室に拡がる。ＡＶ結節は活動電位（波面）の伝搬を約０．１秒遅らせるよう設定されており、心房が収縮して心室収縮が起こる前に心室に血液を送って心房が空になるようになっている。波面は迅速に特殊伝導繊維に沿って（心室中隔を下方に向かって心室自由壁まで）伝わり、さらに残りの心筋内の特殊ではない（一般的な）心筋繊維に分散する。
【０００８】
血液のポンピングには収縮と弛緩を交互に繰り返すことが含まれる。心筋は比較的長い不応期（約２５０ｍｓ程度）を有する。不応期とは、膜が刺激を感じない（興奮波を伝搬させることが全く不可能な、あるいは或る刺激レベルを超えたときのみ興奮波を伝搬させることが可能な）期間である。
【０００９】
心機能は心不全の一定の状態で低下する場合がある。このような状態においては、心筋収縮同期を強める電気的活動の同期を強めて、それにより心機能を改善することが可能な場合がある。
【００１０】
心機能を改善する１つのアプローチは従来的にはペースメーカまたは他の心臓リズム管理装置といったペーシング装置（pacing device）を利用した両心室同期療法（biventricular synchronization）によるものである。両心室同期療法の一部の技術はモワ（Mower）氏に帰属する米国特許第4,928,688号明細書に記述されている。この特許文献の開示内容は参照することによってその全体が本願に組み込まれる。一般に、両心室同期療法では左心室と右心室の両方に刺激が印加される。刺激の開始は、米国特許第6,285,907号明細書に記載されているように、例えば検知された心拍数、ＡＶ（房室）間隔（atrioventricular interval）などに基づく場合がある。この特許文献の開示内容は引用することにより本願に組み込まれる。一般的に、左心室と右心室の興奮は同時に起こるか、あるいは左心室と右心室のいずれか一方が所定時間だけ遅れる。例えば、植込み型装置では、左心室刺激と右心室刺激のタイミングは、一般的に固定された所定の関係または植込み時に設定された後に固定された関係である。しかし、こうしたタイミングは特定の患者には次善最適な場合があり、あるいは患者の状態は異なるタイミングがよりよい心機能を実現するといった具合に時間的に変化する場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の実施態様として、患者に対して両心室同期療法（biventricular synchronization）による心臓ペーシングを実施するための方法、システムおよびコンピュータプログラム製品が提供される。本発明の特定の形態において、第１の刺激信号が第１の時間に患者の心臓の第１の領域に印加され、第２の刺激信号が第２の時間に患者の心臓の第２の領域に印加され、それにより患者の心臓の両心室同期刺激が与えられる。第１および第２の刺激信号の印加に伴う心機能が検知され、検知された心機能に基づいて第１の刺激信号の印加の第２の刺激信号の印加とのタイミング関係が調節される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明ある実施態様において、心機能はインピーダンスの変化を検知することによって検知される。インピーダンスの変化を検知することは患者の心臓の左心室上に配置されたコンダクタンスカテーテルを利用してインピーダンスを測定することにより実行されてもよい。
【００１３】
本発明の更なる実施態様において、心機能は患者の心臓の上の少なくとも２ヶ所の部位の間の距離の変化および／または変位および／または距離の変化率を測定することによって検知される。距離の変化、変位および／または距離の変化率を測定することは、２つの空間的に離れたセンサの間の距離の変化、変位および／または距離の変化率を測定することによって行われてもよい。例えば、測定は患者の心臓の左心室上に配置された電極と右心室内に配置された電極に対して行われてもよい。さらに、距離の変化、変位および／または距離の変化率を測定することは超音波クリスタルを利用して距離の変化および／または距離の変化率を測定することにより行われてもよい。例えば、超音波クリスタルは第１および第２の刺激を印加する電極の上に配置されてもよい。
【００１４】
本発明のなお更なる実施態様において、心機能は患者の心臓に関係する部位の運動を測定することにより検知される。患者の心臓に関係する部位というのは患者の心臓の左心室である場合がある。運動は加速度計を利用して運動を検出することにより測定されてもよい。心機能は検出された運動に基づいて評価されてもよい。さらに、検出された運動の微分が決定されてもよく、心機能はこの決定された微分に基づいて評価されてもよい。検出された運動の積分も決定されてもよく、心機能はこの決定された積分に基づいて評価されてもよい。
【００１５】
本発明の追加の実施態様において、第１または第２の刺激信号が患者の心臓に印加される時間は、第１および第２の刺激信号の印加の結果生じる患者の検知された心機能に基づいて調節することが可能である。第１の刺激および／または第２の刺激のタイミングは検知された心機能に基づいて、タイミングの調節が心機能を改善しなくなるまで、漸増的に調節することが可能である。さらに、第１の刺激および／または第２の刺激信号のタイミングは第１の刺激および／または第２の刺激信号のタイミングの調節が心機能を改善しなくなるまで調節されてもよく、続いて第１の刺激および／または第２の刺激信号の残りの刺激信号のタイミングはその残りの刺激信号のタイミングの調節が心機能を改善しなくなるまで調節されてもよい。
【００１６】
追加の実施態様において、刺激タイミングの調節は、所定の間隔で自動的に実行される。その調節は心機能の変化が生じた場合に実行されてもよい。外部の信号が両心室同期タイミングの再較正を開始させることもある。検知と調節は第１および第２の刺激が患者の心臓に印加される度に実行されてもよい。
【００１７】
本発明のなお更なる実施態様において、患者の心臓に第１の刺激を第１の時間に印加するステップと、患者の心臓に第２の刺激を第２の時間に印加するステップと、第１および第２の刺激の印加の結果生じる患者の心機能を検知するステップと、検知された心機能に基づいて第１の刺激および／または第２の刺激のタイミングを調節するステップは、植込み可能なペーシング装置によって実行される。
【００１８】
さらに、心機能を検知するステップは、患者の心拍数を検知することおよび／または患者の心臓の少なくとも１回の固有心室拍動のタイミングおよび／または形態（morphology）を検知することによって実行されてもよい。
【００１９】
本発明のなお更なる実施態様において、タイミングを調節するステップは、第２の刺激信号を第１の刺激信号より遅延させることおよび／または第２の刺激信号を前記第１の刺激信号より先進させることによって実行されてもよい。
【００２０】
本発明の更なる実施態様において、刺激はＡＶタイミング間隔といった心臓タイミング間隔を利用して患者の心臓に刺激を印加される。心機能の変化は心臓タイミング間隔を使用した刺激の印加に伴う心機能を検知することによって検出される。心臓タイミング間隔は心機能の検出された変化に基づいて調節される。刺激を印加するステップと、心機能の変化を検出するステップと、心臓タイミング間隔を調節するステップは、検知された心機能が心機能の改善を示さなくなるまで繰り返される。さらに、心臓タイミング間隔は検知された心機能とは無関係な所定の間隔調節値によって調節されてもよい。
【００２１】
また本発明は、両心室刺激を利用する心臓ペーシングシステムも提供する。本発明のシステムは、第１の電極への刺激の印加と第２の電極への刺激の印加との間のタイミングを制御して第１および第２の電極の両心室同期刺激を与えるように構成された電極刺激タイミング回路と、心機能検知回路と、電極刺激タイミング回路と心機能検知回路と連動して、検知された心機能に基づいて第１の電極への刺激の印加と第２の電極への刺激の印加のタイミングを調節するように構成されたフィードバック制御回路とを具備する。
【００２２】
心機能検知回路は、患者の心臓の少なくとも１つの領域のインピーダンスの変化を検知するように構成されてもよい。例えば、患者の心臓の左心室上に配置されるように構成されたコンダクタンスカテーテルが提供されてもよい。この際、心機能検知回路はコンダクタンスカテーテルと連動してもよい。
【００２３】
心機能検知回路は、患者の心臓の上の少なくとも２ヶ所の部位の間の距離の変化、変位および／または距離の変化率を測定するように構成されてもよい。心機能検知回路は少なくとも患者の心臓の左心室上に配置された電極と心臓の右心室内に配置された電極との間の距離の変化、変位および／または距離の変化率を測定するように構成されてもよい。また超音波クリスタルが第１の電極上および第２の電極上に配置されることがある。この際、心機能検知回路はこの超音波クリスタルを利用して距離の変化および／または距離の変化率を測定するように構成されてもよい。
【００２４】
心機能検知回路は、患者の心臓に関係する部位の運動を測定するように構成されてもよい。例えば、患者の心臓に関係する部位は、患者の心臓の左心室である場合がある。心機能検知回路は加速度計を利用して運動を検出するように構成されてもよい。心機能検知回路は検出された運動に基づいて心機能を評価するように構成されてもよい。心機能検知回路は検出された運動の微分を決定し、決定された運動の微分に基づいて心機能を評価するように更に構成されてもよい。心機能検知回路は検出された運動の積分を決定し、決定された運動の積分に基づいて心機能を評価するように更に構成されてもよい。
【００２５】
本発明の更なる実施態様において、電極刺激タイミング回路と心機能検知回路とフィードバック制御回路は、患者の心臓に第１の刺激信号を第１の時間に印加し、患者の心臓に第２の刺激信号を第２の時間に印加し、第１および第２の刺激信号の印加の結果もたらされる患者の心機能を検知し、検知された心機能に基づいて第１の刺激信号と第２の刺激信号のタイミングを調節することを、そのタイミングの調節が心機能を改善しなくなるまで繰り返し実行するように構成されてもよい。
【００２６】
本発明のある実施態様において、電極刺激タイミング回路と心機能検知回路とフィードバック制御回路は、第１および第２の刺激のうち一方の刺激を印加するタイミングを調節しても心機能が改善しなくなるまでその一方の刺激を印加するタイミングを調節し、次に第１および第２の刺激のうち残りの一方の刺激を印加するタイミングを調節しても心機能が改善しなくなるまでその残りの一方の刺激を印加するタイミングを調節するように更に構成されてもよい。
【００２７】
電極刺激タイミング回路と心機能検知回路とフィードバック制御回路は、所定の期間が経過した後に第１の電極の刺激と第２の電極の刺激との間のタイミングの調節を繰り返すように更に構成されてもよい。また心機能検知回路は心機能に変化が生じたかどうかを判定するように更に構成されることもあり、この際、電極刺激タイミング回路と心機能検知回路とフィードバック制御回路は、心機能に変化が生じた場合に第１の電極の刺激と第２の電極の刺激との間のタイミングを調節するように構成されてもよい。フィードバック制御回路は両心室同期タイミングの再較正を開始する外部信号を受信するように構成されてもよい。この際、電極刺激タイミング回路と心機能検知回路とフィードバック制御回路は、前記外部信号を受信したことに応えて、第１の電極の刺激と第２の電極の刺激との間のタイミングを調節するように構成されてもよい。
【００２８】
本発明の追加の実施態様において、心機能検知回路は、第１および第２の刺激が患者の心臓に印加される度に心機能を検知するように構成され、フィードバック制御回路は第１および第２の刺激が患者の心臓に印加される度にタイミングを調節するように構成される。
【００２９】
電極刺激タイミング回路と心機能検知回路とフィードバック制御回路は、植込み可能装置に格納されてもよい。
【００３０】
本発明のある実施態様において、心機能検知回路は、患者の心拍数を検知し、および／または、患者の心臓の少なくとも１回の固有心室拍動のタイミングおよび／または形態（morphology）を検知するように構成される。
【００３１】
電極刺激タイミング回路は、可変なタイミング調節間隔を利用して第１の電極の刺激と第２の電極の刺激との間のタイミングを調節するように構成されてもよい。電極刺激タイミング回路は、第２の刺激を第１の刺激より遅延および／または先進させるように構成されてもよい。フィードバック制御回路は検知された心機能に応じて第１の電極の刺激の第２の電極の刺激とのタイミングを調節するように構成されてもよい。
【００３２】
本発明の他の実施態様において、患者に対する心臓ペーシングは、ＡＶタイミング間隔を利用して患者の心臓に刺激を印加し、ＡＶタイミング間隔を使用した刺激の印加に伴う心機能を検知することにより心機能の変化を検出し、心機能の検出された変化から直にＡＶタイミング間隔を調節することによって実施される。
【００３３】
本発明の更なる実施態様において、心機能の変化はインピーダンスの変化を検知することによって検出される。こうした形態では、ＡＶタイミング間隔はインピーダンスの検知された変化から直に調節される。インピーダンスの変化は患者の左心室に近接して配置されたコンダクタンスカテーテルを利用して検知されてもよい。
【００３４】
本発明の追加の実施態様において、心機能の変化は患者の心臓の上の少なくとも２ヶ所の部位の間の距離の変化および／または距離の変化率を測定することによって検出される。こうした形態では、ＡＶタイミング間隔は距離の変化および／または距離の変化率から直にそのＡＶタイミング間隔を調節することによって調節される。距離の変化および／または距離の変化率は少なくとも患者の心臓の左心室上に配置された電極と右心室内に配置された電極との間の距離の変化および／または距離の変化率を測定することによって測定される。距離の変化および／または距離の変化率は超音波クリスタルを利用して距離の変化および／または距離の変化率を測定することによって測定されてもよい。特に、超音波クリスタルは第１および第２の刺激信号を受信する電極の上に配置されてもよい。
【００３５】
本発明のなお更なる実施態様において、心機能の変化は患者の心臓に関係する部位の運動を測定することによって検出される。こうした形態では、ＡＶタイミング間隔は測定された運動から直に調節される。患者の心臓に関係する部位は患者の心臓の左心室を含んでもよい。さらに、心機能の変化は加速度計を利用して検出されてもよい。心機能は検出された運動に基づいて評価されてもよく、この際、ＡＶタイミング間隔は評価された心機能から直に調節される。さらに、検出された運動の微分が決定されてもよく、この際、心機能は決定された運動の微分に基づいて評価される。また検出された運動の積分が決定されることもあり得るが、この際、心機能は決定された運動の積分に基づいて評価される。
【００３６】
本発明の方法、システム、およびコンピュータプログラム製品の他の形態において、ペーシング間隔、ＡＶ間隔並びに／または左心室および／もしくは右心室の刺激の間隔といった心臓タイミング間隔を利用して患者の心臓に刺激を印加し、心臓タイミング間隔を使用した刺激の印加に伴う心機能を検知することにより心機能の変化を検出し、心機能の検出された変化から直に心臓タイミング間隔を調節することを含む一連の作業は、心臓タイミング間隔の調節が心機能を改善しなくなるまで繰り返される。このような作業は所定の期間が終了した場合に繰り返されることがある。同様に、こうした作業は心機能の変化が生じた場合に繰り返すことができる。代わりに、こうした作業は心臓タイミング間隔の再較正を開始する外部信号を受信したときに繰り返すことができる。
【００３７】
その上、本発明の一部の形態において、ＡＶタイミング間隔を利用して患者の心臓に刺激を印加し、ＡＶタイミング間隔を使用した刺激の印加に伴う心機能を検知することにより心機能の変化を検出し、心機能の検出された変化から直にＡＶタイミング間隔を調節する一連の作業は、植込み可能なペーシング装置によって実行されてもよい。
【００３８】
さらに、心機能を検知することにより心機能の変化を検出する作業においては、患者の心拍数を検知することおよび／または患者の心臓の少なくとも１回の固有心室拍動のタイミングおよび／もしくは形態（morphology）を検知することの少なくともいずれか１つの作業を更に実行してもよい。ＡＶタイミング間隔は可変的な調節間隔を利用して調節されることもある。刺激を印加し、心機能の変化を検出し、そしてＡＶタイミング間隔を調節する一連の作業は、より細かな調節間隔を利用して逐次的に繰り返されてもよい。ＡＶタイミング間隔の調節はＡＶタイミング間隔を増大および／または減少することによって実行されてもよい。ＡＶタイミング間隔の調節は固定した調節間隔を利用して実行されてもよい。
【００３９】
当業者は、本開示を踏まえて本発明がシステム、方法、およびコンピュータプログラム製品として実施可能なことは理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の最良の形態について詳細に説明する。しかしながら本発明は多くの形態で実施することが可能で、ここに述べる実施態様に限定されないものとする。また図面において同一または類似の構成要素には同一または類似の符号が付与される。
【００４１】
本発明は心臓にペーシングを実施して心機能を改善するために使用することができる。本発明は任意の動物を対象とすることができるが、好ましくは哺乳類（例えば、ヒト科、イヌ科、ネコ科、ウシ科、ヤギ科、ヒツジ科、ウマ科、リス科、ブタ科、および／またはウサギ科）、より好ましくはヒトを対象とする。
【００４２】
本願においては、心機能の測定に基づいて刺激のタイミングを調節するための実施形態が提供される。本発明の一部の実施形態において、ＡＶタイミング（A-V timing）といった心臓タイミングはタイミングの調節が心機能の指標を改善するかどうかに基づいて調節される。従来的に、心臓特性測定はＡＶタイミングを予測するために利用され、予測されたＡＶタイミングは心臓ペーシングに利用されてきた。詳しくはクラマー氏等（Kramer et al.）に帰属する米国特許第6,285,907号明細書を参照されたい。しかし、本発明の特定の実施態様によれば、ＡＶタイミングといった心臓タイミングは、望ましいタイミングを予測する必要なく調節されることがある。こうした実施形態ではＡＶタイミングの変化が心機能の測定を改善するどうかに直接基づいてＡＶタイミングを調節することがある。従って、ＡＶタイミング間隔は心機能の検出された変化から直に調節されることがある。ここに使用されるように、ＡＶタイミング間隔を心機能の検出された変化から直に調節する作業というのは、望ましいＡＶタイミングを予測することのないこうした調節を実施する作業を指す。
【００４３】
本発明の更なる実施形態において、ペーシングシステムによって利用される異なる刺激部位における刺激の間のタイミングは検知された心機能に基づいて調節される。こうした刺激は心臓に両心室同期を与えることがある。異なる刺激のタイミングは心房パルスといった共通の同期信号に基づいて調節され、各信号がその共通の心房パルスを基準にするようにすることがある。このような場合、心房パルスに関するタイミングおよび／または異なる刺激信号の相互のタイミングは心房パルスを基準にして調節されることがある。これは同期が自発的な心房信号に基づいた場合のことである。しかしながら心房細動が起こっている場合には、自発的な心房信号は全く存在しない。このため、異なる刺激部位の刺激のタイミングは相互関係またはペーシング信号といった外部刺激に基づく場合がある。
【００４４】
心臓に刺激信号を与えるために、１つ以上の電極が或る部位に配置されることがある。ここで電極といえば刺激部位に関連した１つ以上の電極を指すものとする。従って、電極の刺激または刺激信号の印加と言えば刺激部位に関連する１つ以上の電極の刺激を指すことがある。利用される様々な刺激部位は特定の患者および／または特定のペーシング方式（pacing regime）に依存する場合がある。こうした部位については例えば米国特許第4,929,688号および第6,285,907号明細書に記述されている。同様に、異なる電極の配置と場所が本発明の実施形態に利用されることもある。例えば、電極の配置とタイプは２０００年１２月２１日に出願された米国特許出願公開第09/742,651号明細書「心臓の不整脈および細動を治療するためのペーシング方法および装置（PACING METHODS AND DEVICES FOR TREATING CARDIAC ARRHYTHMIAS AND FIBRILLATION）」に開示されており、その開示内容は引用することにより本願明細書に組み込まれる。適切な市販されている電極としては当業者に周知の除細動電極が挙げられる。実施形態によっては対象者の心臓の静脈に留置されるのに適した電極が特に適していることがある。詳しくは米国特許第5,107,834号、第5,224,476号、第5,978,704号、および第6,002,962号明細書を参照されたい。またこれらの特許文献の開示内容は、引用することによって本願明細書に組み込まれる。
【００４５】
カテーテルまたは電極は心機能を測定するためのセンサを含むこともある。例えば、カテーテルは１つ以上の刺激電極および／または治療コンディションの発現または固有心臓拍動うち少なくとも1つを検知するためのセンサを含むことがある。詳しくは米国特許第5,978,704号明細書「心臓不整脈を治療するための方法および装置（Method and Apparatus for Treating Cardiac Arrhythmia）」を参照されたい。この特許文献の開示内容は、引用することによって本願明細書に組み込まれる。さらに、本発明の実施形態によれば、センサは心機能の指標を検出するためのセンサ、例えば、インピーダンスの変化を測定したり、電極間の距離の変化および／または距離の変化率を測定したり、および／または例えば加速度計を使用して運動を検出するためのセンサを含むこともある。ここに使用される運動とは、加速度、速度、変位、加速度や変位および／もしくは速度の積分、および／または加速度や変位および／または速度の積分の微分を指す。
【００４６】
解剖学的に言えば、心臓は、線維性骨格、弁、大動脈幹、肺静脈、および心室（すなわち、右心房、左心房、右心室、左心室）の筋肉塊（心筋）を含む。図１または図２の一方または両方に概略的に示された心臓１０は、右心室「ＲＶ（right ventricle）」２０、左心室「ＬＶ（left ventricle）」３０、右心房「ＲＡ（right atrium）」４０（ここで言う「右心房」は上大静脈と腕頭静脈を含む）、「ＬＡ（left atrium）」５０（とその部分）、上大静脈４８、冠状静脈洞「ＣＳ（coronary sinus）」４２、大心臓静脈４４、左肺動脈４５（ここで言う「左肺動脈」というのは主肺動脈と左心室出路を含む）と、冠状静脈洞口「ＯＳ（ostium）」４１といった部分を含む。図１は心臓壁（心筋）と心膜腔５８を取り囲む心外膜５５（点線）も示している。図２は肺静脈５２とその近隣領域も示している。関心のある他の領域としては心房中隔と右および左心耳と三尖弁環を含むことがある。図１は伝導系６０、ＳＡ（sinoatrial node）結節（洞結節）６２、ＡＶ（atrioventricular）結節（房室結節）６４も示している。
【００４７】
先に言及したように、本発明の実施形態においては、電極の配置、刺激部位、心臓のペーシングのために選ばれる望ましい局所領域（localized region）は患者の生理または疾患に応じて変わる場合がある。このため、電極はそれらの電極が心筋の望ましい局所領域に近接かつ／または接触するように多数の領域内に多数の異なる技術を用いて配置されることがある。例えば、電極は心臓の自然内腔（心房、心室、静脈、動脈など）内、または心膜腔内、心臓壁の外側と内側の表面上、または厚みのある心筋壁内に配置することができる。電極は対象者の体内に外科的手法によってあるいは電極の付いた位置決めカテーテルなどを使ってそれらを埋め込むことによって配置することができる。実施形態によっては、一部の電極は心臓が鼓動する間にその各電極がそれぞれの刺激部位または検知部位で組織と接触することができるような構成とサイズを有する。ここで言う「局所（localized）」という表現は電気刺激が心臓全体ではなく心臓の限られた一部分に与えられること指す。
【００４８】
こうして、既に指摘されたように、ペーシング電極は心膜腔内または心臓の他の局所領域内に配置されることがある。例えば、ペーシング電極はカテーテルに付けて心内膜内に挿入されたり、あるいは心臓を縫うようにして進んで心臓の静脈内に挿入される（ＯＳ（冠状静脈洞口）を縫うようにして進んで静脈内で輪にする）ことがある。実施形態によっては、左心房のペーシングは電極を左心房の一部と肺静脈内に拡がるように配置することによってこの領域の細動発生を根絶または制御するのを助けるために実施されることがある。１つ以上の電極を肺静脈内に配置することは心房細動の治療に特に適する場合がある。他の配置の例については後述される。
【００４９】
上述したように、心臓における血流の駆動力は心筋のアクティブな収縮によるものである。この収縮は電気信号として検出することができる。心臓の収縮は、ＳＡ結節とそれを取り巻く心房心筋繊維の細胞から始まって心房に伝わり、続いてＡＶ結節を通過して、やや遅れてから心室に入るといった伝搬パタンで伝播する電気パルスによって引き起こされる。ペーシングする間に心臓の起動または収縮を検知することによってデータをペーシングシステム（制御装置または心臓モニタ）に提供することができる。そのデータは必要に応じて多数の動作パラメータ、例えば（ａ）ペーシング刺激を停止するとき、（ｂ）ペーシング刺激のスピードまたはレート（ペーシングレートの増大または減少）、刺激パルスの持続時間または強度、（ｄ）組織が成功裏に捕捉されているかどうか、（ｄ）局所領域に中継されるパルス／パルス列の数、を決定かつ調節するために利用することができる。
【００５０】
本発明の実施形態によれば、検知された心機能は、異なる領域の刺激の間のタイミング、つまり両心室同期を与えるために電極が配置された刺激部位の刺激の間のタイミングを調節するために使用されることもある。例えば、両心室同期において、心機能の測定はフィードバックシステムにおいて左心室刺激と右心室刺激との間のタイミングを制御するために利用されることがある。
【００５１】
図３は本発明の実施形態のブロック図である。図３から分かるように、ペーシング制御装置１１０は心臓１００の特定部位または特定領域に配置された電極１１５と電極１１５’を備える。またペーシング制御装置１１０が第１の電極１１５および／または第２の電極１１５’によって与えられる刺激のＡＶタイミングを調節し、および／または第１の電極１１５と第２の電極１１５’の刺激の間のタイミングを調節することができるように、心機能を検知するためにセンサ１２０が配置されることもある。
【００５２】
ペーシング制御装置１１０は外部装置（例えば動作部品をその中に保持する遠隔筐体）上または密閉された本体内に動作回路を保持する生体適合性を有する植込み可能な筐体内に組み込まれることがある。ペーシング装置１１０は検知された心臓信号を増幅して電極１１５と電極１１５’に刺激を与えるための１つ以上の増幅器（図示されていない）を含む電子回路を含むことができる。ペーシング制御装置１１０は増幅された信号を解析して心房および／または心室の不整脈状態または細動状態の発現を検出して心室細動（あるいは、装置がそれ用に構成された特定の治療によっては他の不整脈）が起こっている時または起こっているかどうかを特定するための従来の回路も備えることがある。
【００５３】
実施形態によっては、本発明は１つ以上の除細動ショックパルスでペーシング刺激を与えることができる。このため、ペーシング制御装置１１０は、心室細動を誘発する可能性を減らすために除細動ショックパルスが心周期の感じやすい部分で与えられないようにすることを更に確かなものするために、心房除細動パルスのタイミングを調節するために使用することができる。また心房除細動に対するショックのタイミングを調節するための心室検知（ventricular sensing）が当業者に周知の除細動装置に使用されるようなＲＶおよび／またはＬＶ電極を使って実行されることがある。詳しくは米国特許第５，９７８，７０４号明細書に記載されている。この特許文献の開示内容は、引用することによって本願明細書に組み込まれる。除細動ショックはペーシング刺激に時間的に近接して（刺激の前、後、または最中に）与えられることがある。こうしたシステムは当業者にとっては周知であり、かつ／または前記参考文献および特許出願文書に記載されているので、ここではこれ以上詳述されない。
【００５４】
本発明の一部の実施形態の動作に関して説明すると、ペーシング制御措置１１０は電極１１５または１１５’の一方または両方の電極に刺激を印加し、ＡＶ遅延時間後に電極１１５または１１５’の一方または両方の電極に第２の刺激を印加する。ペーシング制御装置１１０はセンサ１２０を利用して心機能を検知し、第１の刺激信号の第２の刺激信号とのタイミング関係および／または第１の刺激信号の自発的な心房信号もしくはペーシングパルスといった共通の基準タイミングとのタイミング関係を調節して、刺激の印加の結果もたらされる心機能を改善することもある。本発明の更なる実施形態において、ペーシング制御装置１１０は電極１１５または１１５’の一方に第１の刺激を印加し、所定時間後に電極１１５または１１５’の他方に第２の刺激を印加する。ペーシング制御装置１１０はセンサ１２０を利用して心機能を検知し、第１の刺激信号の第２の刺激信号とのタイミング関係および／または第１の刺激信号の心房信号といった基準信号とのタイミング関係を調節して、刺激の印加の結果もたらされる心機能を改善することもある。
【００５５】
検知された心機能には、例えばインピーダンスの検知、運動の検知、および／または心臓のセンサ間の距離の変化および／または距離の変化率の検知が含まれもよい。例えば、インピーダンスの変化はコンダクタンスカテーテルで測定可能である。コンダクタンスを測定するための電極は装置の任意のリード上、植込み可能装置の本体上、あるいはコンダクタンス測定用のカテーテル上に配置できる。左心室上の刺激電極は少なくとも１つのインピーダンス測定装置の配置に特に適している場合がある。インピーダンスの変化および／またはインピーダンスの変化率を、心機能の評価として使用してもよい。
【００５６】
心機能は少なくとも２ヶ所の部位に配置された超音波クリスタルを利用して測定してもゆよい。例えば、超音波クリスタルは装置の２本のリード上にその２本のリード間の距離を測定するために配置することができる。超音波クリスタルは左心室上と右心室内の刺激電極上に配置されてもよい。心臓が鼓動している間の２本のリード間の距離の変化および／または距離の変化率は心機能を示しており、および／または心機能に比例してもよい。
【００５７】
心機能は加速度計といった運動検出器（motion detector）で評価されることもある。加速度計は植込み可能な筐体内および／または左心室内の電極リードといったリード上に取り付けられてもよい。加速度、速度および／または変位および／または微分および／または積分は心機能と関係してもよい。
【００５８】
本発明の特定の実施形態では、検知された測定値の最大値または最小値が心機能の最大の改善に相当するといった点で心機能は検知された測定値と正比例している。本発明の他の実施形態では、検知された測定値を望ましい範囲内に維持することによって心機能は最大に保たれる。このように、検知された測定値の変化は心機能の変化を反映する。代わりに、心機能の変化は１つ以上の測定値の組み合わせおよび／または心臓特性の１つ以上の測定値の更なる処理に基づいて検出されてもよい。
【００５９】
本発明の更なる実施形態を図４に示す。図４に示されているように、ペーシング制御装置１１０は、電極１乃至ｎに刺激を印加してこうした刺激のタイミングを与える刺激タイミング回路２１０を備える。電極１乃至ｎは２乃至ｎの刺激部位に配置された電極であって、所定の刺激部位がそれぞれの関連する１乃至ｎ−１の電極を有するようになっている場合がある。また心機能評価回路２１５は１つ以上のセンサからの入力を受信し、受信された入力を評価してこうした入力に基づいて心機能の指標（measure）を決定する。心機能評価回路２１５は心機能の指標を適応フィードバック回路２２０に提供する。適応フィードバック回路２２０は刺激タイミング回路２１０を制御して心機能の指標に基づいて電極１乃至ｎまたはそれらの部分集合相互の刺激のタイミングを調節する。
【００６０】
刺激タイミング回路２１０、心機能評価回路２１５、および適応フィードバック回路２２０は、単一の装置または複数の装置に組み込まれる場合がある。さらに、様々なこれらの回路はいくつかの装置に分かれて機能することがある。例えば、刺激タイミング回路２１０と適応フィードバック回路２２０は植込み可能な装置に組み込まれ、心機能評価回路２１５は外部の装置に組み込まれる場合がある。本発明の教えから逸脱することなく機能の他の分担および／または複数の装置への他の分割が使用されることもある。つまり、本発明は機能の特定の分担および／または複数の装置への特定の分割に限定されるものとして解されてはならず、ここに説明された作業を実行するのに適した任意の構成を含むことが意図されている。
【００６１】
図５は本発明の実施態様における一連の作業の流れ図である。図５から分かるように、刺激が例えば刺激タイミング回路２１０を使って心臓に印加される（ブロック３００）。刺激としては１つ以上の電極によってＡＶタイミング間隔といった所定の心臓タイミングで心臓に印加される刺激を含んでもよく、および／または刺激相互の所定のタイミング関係を有する複数の刺激を含んでもよい。単一および／または複数の刺激の印加の結果もたらされる心機能は例えば心機能評価回路２１５によって監視される（ブロック３０２）。心臓タイミング、ＡＶタイミング間隔、および／または複数の刺激のタイミング関係は、測定された心機能に基づいて調節される（ブロック３０４）。こうした調節は、心機能評価回路２１５によって与えられる心機能の指標に基づいて、刺激タイミング回路２１０によって与えられるタイミングを調節する適応フィードバック回路２２０によって行われてもよい。
【００６２】
図６は本発明の更なる実施態様におけるＡＶタイミング間隔（A-V timing interval）といった心臓タイミング間隔（cardiac timing interval）を調節するための一連の作業の流れを示した図である。本発明のこの実施形態はＡＶタイミング間隔の調節に関連して更に説明されるが、しかしながら本発明の実施形態は他の心臓タイミング間隔に適用することが可能である。図６に示されているように、初期のＡＶタイミング間隔が心臓ペーシングを実施するために利用され、ベースライン（baseline）となる心機能の測定値を与えるために心機能が測定される（ブロック３２０）。心機能は、既に述べたように測定されてよい。この初期のＡＶタイミング間隔は装置および／または患者に対して事前に設定されたタイミングでよく、あるいは、ここに述べられるテクニックを利用して以前設定された適応ＡＶタイミング間隔でよい。ＡＶタイミング間隔は例えばＡＶタイミング間隔を所定量だけ増減することによって調節される（ブロック３２２）。ペーシングは調節済みのＡＶタイミングを使用して実行される（ブロック３２２）。調節済みＡＶタイミング間隔を使用した結果もたらされる心機能が測定され（ブロック３２２）、心機能の変化がベースラインの心機能の測定値と調節済みのＡＶタイミング間隔を使用した結果もたらされる心機能の測定値との差に基づいて決定される。心機能の検出された変化が、心機能が調節済みタイミングを使用することによってベースラインより改善されたことを示す場合（ブロック３２４）、心機能の新しい測定値が次の心機能の測定値と比べるためのベースラインとして設定される（ブロック３２６）。そしてブロック３２２からの作業が、ＡＶタイミング間隔の更なる調節が心機能を改善するかどうかを判定するために継続される。
【００６３】
タイミングが変わっても結果的に心機能に改善がもたらされない場合（ブロック３２４）には、ＡＶタイミング間隔はブロック３２２の調節より１つ前の（古い）ものに戻され、ＡＶタイミングを調節する作業は終了する（ブロック３２８）。このように、こうした作業はＡＶタイミング間隔を調節しても結果として心機能の指標の値がそれ以上改善されなくなるまで続けられることがある。
【００６４】
図７は、ｎ個の電極間の同期タイミングを設定するための本発明の更なる実施形態を示した図である。図７に示されているように、初期の同期タイミングが両心室同期を利用したペーシングを実施するために利用され、心機能がベースラインとなる心機能測定値を与えるために測定される（ブロック４００）。この初期の同期タイミングは装置および／または患者に対して事前に設定されたタイミングでよく、あるいは、ここに述べられるテクニックを利用して以前設定された適応同期タイミングであってよい。同期の調節は、調節中の現在の電極タイミングを示すカウンタ「ｎ」を１に設定し、タイミングの調節が調節中のいずれかの電極に対して行われたどうかを示す第２のカウンタまたはフラグ（flag）をリセットすることによって開始される。
【００６５】
カウンタｎに対応する電極による刺激のタイミングは例えば電極の刺激を所定期間だけ遅延または先進させることによって調節される（ブロック４０４）。タイミングの調節は自発的な心房信号またはペーシング信号といった共通の基準タイミングに関してあるいは他の刺激に関して行われることがある。調節カウントもインクリメント（増分）されて調節が少なくとも１つの電極のタイミングに対して行われたことが示され、そして調整済みの同期タイミングを使用してペーシングが実行される（ブロック４０４）。調節済みの同期タイミングを使用した結果もたらされる心機能が測定され（ブロック４０４）、調節済みのタイミングを使用することによって心機能がベースラインを超えて改善されたかどうかが判定される（ブロック４０６）。心機能が改善された場合（ブロック４０６）、心機能の新しい測定値が次の心機能測定値と比較するためのベースラインとして設定され（ブロック４０８）、作業はブロック４０４から、電極ｎに関連するタイミングの更なる調節が心機能を改善するかどうかを判定するために継続される。
【００６６】
タイミングの変化が結果的に心機能の改善をもたらさない場合（ブロック４０６）には、電極ｎのタイミングはブロック４０４の調節以前の（古い）ものに戻され、調節カウントはデクリメント（減少）されて電極ｎに対するタイミングの直前の調節が行われていないことが示される（ブロック４１２）。タイミングが調節されるべき電極が更に存在する場合（ブロック４１４）、カウンタｎはインクリメントされ（ブロック４１８）、新たな電極ｎのタイミングを調節するために作業がブロック４０４から継続される。全ての電極が評価された場合（ブロック４１４）、どの電極のタイミングに対しても調節が行われたかどうかが判定される（ブロック４１６）。１つの電極に関連する刺激のタイミングは他の電極の刺激のタイミングに影響を与えることがあるので、ブロック４０２から継続する作業によって、タイミングの調節が心機能を改善するかどうかを判定するために電極は再度評価される。こうして、刺激のタイミングに対して調節が全く行われなくなるまで作業は継続される場合がある（ブロック４１６）。
【００６７】
図６および／または図７の作業は、例えば患者の医師への訪問中および／または事象もしくはコンディションが内部的に検知されたことを契機に外部の引き金によって開始されることにより周期的、継続的に実行されることがある。こうして、例えば、調節は毎日または他の決まった間隔で行われたり、以前の調節が完了したときに繰り返されたり、あるいは、例えば測定された心機能が前回の調節手続で設定されたベースライン測定値を下回ってしまったことにより、および／または除細動もしくは医師による外部的な引き金の印加といった事象が発生することにより、心機能が変化したことを検出したときに行われたりすることがある。こうした外部的な引き金の印加は、例えば、植込み可能な装置への無線信号、電話回線を通じて植込み可能な装置と確立されたセッションで受信された信号、医師がハードウェアスイッチもしくはソフトウェアスイッチを設定したこと、あるいは外部の信号を生成する他の方法によって、実行されることがある。他の実施形態では、作業は心機能が所定の閾値または割合を下回ったときに実行されることがある。さらに、図６および図７の作業は両方とも実行されることがある。心臓タイミング、ＡＶタイミングを調節するための作業と同期タイミングを調節するための作業は追加の調節が心機能を改善しなくなるまで繰り返し実行されることがある。
【００６８】
図８に、タイミングの調節に可変的なインクリメント（増分）を使用して検知された心機能によって与えられるフィードバックに可変的な減衰係数を利用する本発明の実施形態を示す。図８から分かるように、図７の作業は電極ｎの刺激のタイミングの調節が心機能を改善するかどうかを判定するために実行される。しかしながら、ブロック４５４で実行されるタイミングの調節は低い（粗い）分解能から高い（細かい）分解能まで異なるタイミング分解能で実行される。ある実施態様では、最高分解能はペーシング制御装置が提供することが可能なタイミングの最小変化に相当する場合がある。他の実施形態では、最高分解能は心機能に変化を与える最小のタイミング間隔に相当する場合がある。同様に、最低分解能はペーシング制御装置によって提供される最大のタイミング間隔の調節に相当する場合があり、および／または、両心室同期の特定の設定および／または手続に対して最大の許容可能なタイミング変化量の所定部分（例えば、異なる電極の刺激の間の最大遅延時間の１／２または１／４）に相当する場合がある。こうして、ブロック４５４で実施されるタイミングの調節は、最初は低い（粗い）分解能を使って、そしてその低い分解能を使ってタイミングの調節が行われなかったときに実行することができる。より高い分解能が利用できる場合（ブロック４５０）、分解能は次に高い分解能に設定可能で（ブロック４５２）、その高い分解能を使ってタイミングの調節が行われなかったときにタイミングの調節が実行される。これらの作業は最高分解能に到達するまで継続される（ブロック４５０）ことがある。
【００６９】
図７の作業と同様に、図８の作業は、例えば患者の医師への訪問中および／または事象もしくはコンディションが内部的に検知されたことを契機に外部の引き金によって開始されることにより周期的、継続的に実行されることがある。こうして、例えば、調節は毎日または他の決まった間隔で行われたり、以前の調節が完了したときに繰り返されたり、あるいは、例えば測定された心機能が前回の調節手続で設定されたベースライン測定値を下回ってしまったことにより、および／または除細動もしくは医師による外部的な引き金の印加といった事象が発生することにより、心機能が変化したことを検出したときに行われたりすることがある。さらに、利用される初期の分解能は、異なるタイミング分解能が初期のタイミング分解能として使用できるように調節されることがある。例えば、図８の作業が継続的に実行される場合において、最高のタイミング分解能に到達したら、その分解能は次のタイミング調節に使用することが可能である。同様に、図８の作業が、減少した心機能を検出した結果として、および／または特定の事象および／またはコンディションが発生した結果として実行される場合、初期の分解能はベースラインからの心機能の劣化の度合いおよび／または事象および／またはコンディションの性質に応じて設定が可能である。
【００７０】
本開示を踏まえて当業者であれば分かるように、図６はＡＶタイミング間隔の可変的な分解能に基づく調節を実施するために図８に示された方法と類似の方法で変更することもできる。
【００７１】
さらに、図６、図７および／または図８の作業はタイミングの調節が刺激を遅延させることによって実行された後に刺激のタイミングを先進させることによって作業が繰り返されるようにして続けて実行されることがある。代わりに、刺激のタイミングは先進された後に遅延されることが可能である。こうした方法では、電極のタイミングの調節は心機能を改善するためにタイミング遅延させることによってまたは刺激のタイミングを先進させることによって実行されることがある。
【００７２】
同様に、両心室同期の新たなタイミングを設定する際に異なるフィードバック機構が利用されることがある。例えば、タイミングの調節は心機能の程度に比例して、例えば刺激タイミングの調節の前後の心機能の違いをエラー信号として利用し、そのエラー信号に基づいてタイミングを調節することにより行われる場合がある。このため、本発明は特定のフィードバック機構または手法に限定されるものと解されてはならない。
【００７３】
本発明の実施形態は図６、図７および図８において電極ｎの刺激のタイミングを調節することに関連して説明されてきたが、そこでの電極ｎは一刺激部位における１つ以上の電極を指している。つまり、本発明の実施形態によっては、電極ｎが一特定部位に付随した複数の電極を指すというようにタイミングは一刺激部位にある複数の電極に対して調節されることがある。このような場合、ｎは刺激部位ｎを指すことがあり、各刺激部位の刺激のタイミングが調節されることがある。本発明の他の実施形態では、ある与えられた刺激部位の複数の電極のタイミングが個別に調節されるというように、タイミングの調節は刺激部位に関係なく各電極毎に行われることがある。本発明の更なる実施形態においては、電極ベースのタイミング調節と部位ベースのタイミング調節の組み合わせが利用されることもある。
【００７４】
さらに、ここで使用される、心機能を「検知すること（sensing）」、「検知された」心機能という表現は、心機能を直接的および／または間接的に評価することを指す。こうした評価は例えば１つ以上の心臓特性を測定することによって行われたり、心機能の代わり（surrogates）または指標が測定されてタイミング調節に利用できるように直接的または間接的な測定値である場合がある。こうして、心機能の１つ以上の代わり（surrogates）または指標が直接利用できるので心機能は刺激のタイミングを調節するために明示的に決定される必要のない場合がある。
【００７５】
当業者なら分かるように、本発明は、方法、データ処理システム、またはコンピュータプログラム製品として実施することができる。従って、本発明は、全体にハードウェアの形態、全体にソフトウェアの形態、あるいはソフトウェアとハードウェアの組み合わせの形態を採る場合があるが、ここでは全て「回路」と称される。さらに、本発明はコンピュータが利用可能なプログラムコード手段がその中に具現化されたコンピュータ利用可能な記憶媒体上のコンピュータプログラム製品の形態を採る場合がある。メモリ装置、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光学記憶装置、無線伝送媒体および／またはインタネットをサポートする伝送媒体もしくはインタネットといった広義の伝送媒体、または磁気記憶媒体を含む、任意の適切なコンピュータ読取り可能な記憶媒体が利用されることがある。
【００７６】
本発明はここでは本発明の実施形態に基づく方法、装置（システム）、およびコンピュータプログラム製品のフローチャートおよび／またはブロック図および／または流れ図を参照して説明されてきた。流れ図および／またはブロック図の各ブロック、並びに流れ図および／またはブロック図のブロックの組み合わせは、コンピュータプログラム命令によって実行が可能であることは理解されよう。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、またはマシンを構成する他のプログラマブルなデータ処理装置のプロセッサに送られることがあり、それによりこれらの命令はコンピュータまたは他のプログラマブルなデータ処理装置のプロセッサを介して実行されてフローチャートおよび／またはブロック図および／または流れ図に指定された機能を実現するための手段が生成される。
【００７７】
コンピュータまたは他のプログラマブルなデータ処理装置を特定の仕方で機能させることができるこれらのコンピュータプログラム命令はコンピュータ読取り可能なメモリに保存されることもある。それによりコンピュータ読取り可能なメモリに保存された命令がフローチャートおよび／またはブロック図および／または流れ図の指定された機能を実現する命令手段を含む製品が作り出される。
【００７８】
コンピュータプログラム命令はコンピュータまたは他のプログラマブルなデータ処理装置にロードされることがあり、コンピュータまたは他のプログラマブルなデータ処理装置上で実行される命令がフローチャートおよび／またはブロック図および／または流れ図に指定された機能を実行するステップを提供するようになっており、一連のそうした作業ステップがそれらのコンピュータまたは他のプログラマブルなデータ処理装置上で実行されてコンピュータ実行プロセスが作り出される。
【００７９】
本発明の実施形態は機能の特定のアーキテクチャおよび／または分担に関連して説明されてきたが、本発明はこうしたアーキテクチャおよび／または分担に限定されるものと解されるべきではない。つまり、ここで述べた作業を実行することが可能な機能の他のアーキテクチャおよび／または分担が本発明の教えから逸脱することなく利用されることがある。さらに、本発明の実施形態は特定の回路に関連して説明されてきたが、こうした回路は別々のコンポーネント、マイクロプロセッサおよび／または信号プロセッサといったプロセッサ、アナログ回路、デジタル回路および／またはそれらの組み合わせを含む場合がある。さらに、本発明の実施形態は全体にハードウェア、全体にソフトウェア、あるいはハードウェアとソフトウェアの組み合わせとして実施される場合がある。
【００８０】
本開示を踏まえて当業者であれば分かるように、上述したフローチャートに示された作業に関して、本発明の実施態様はここに述べた特定の手順の作業に限定されない。例えば、フローチャートの作業は順次または同時に実行されることがある。同様に、本発明の実施形態に基づくフィードバック調節をなお実施する他の一連の作業が利用されることがある。従って、本発明はフローチャートに示された特定の作業または特定の手順の作業に限定されると解されるべきではない。
【００８１】
さらに付け加えると、本記述における「第１」と「第２」といった識別表現の使用は限定目的ではなく説明目的で使用することを意図したものである。さらに、こうした識別表現は、特に断りがなければ事象の特定の順序またはタイミングを意味しない。従って、例えば、第１の刺激信号は時間的に第２の刺激信号よりも前、後、あるいは同時に発生する場合がある。
【００８２】
以上の記述は本発明を説明するためのもので、それに限定されるものと解してはならない。本発明のいくつかの例示的な実施形態が説明されてきたが、当業者であれば本発明の新規な教えと利点から大きく逸脱することなくこれら例示的な実施形態について多くの変更が可能であることは容易に理解するであろう。従って、全てのこうした変更は特許請求の範囲の請求項に定められる本発明の範囲内に含まれることが意図される。特許請求の範囲の請求項において、ミーンズ・プラス・ファンクション表現はそれが使用されるところでは列挙された機能を実行するものとしてここで述べられた構造、および構造的均等物だけでなく均等な構造もカバーすることが意図されている。故に、以上の記述は本発明を説明するためのもので開示された特定の実施形態に限定されるものと解してはならないこと、また開示された実施形態の変更、変形は他の実施形態と並んで特許請求の範囲内に含まれることが意図されていることは理解されよう。本発明は特許請求の範囲の各請求項に係る発明とその均等物を包含する。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】ヒトの心臓の略図である。
【図２】ヒトの心臓の略図である。
【図３】本発明の実施形態を示したブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に基づくペーシング制御装置のブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に基づく作業の流れ図である。
【図６】本発明の更なる実施形態に基づく作業の流れ図である。
【図７】本発明の更なる実施形態に基づく作業の流れ図である。
【図８】本発明の更なる実施形態に基づく作業の流れ図である。
【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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