(57)【要約】本文書は、特に、患者のうっ血性心不全（ＣＨＦ）状態がどのようにして将来進行するか予測するためのシステム、デバイスおよび方法を記載する。ある例では、治療が、予測に応答して少なくとも一部で提供または調整される。
2005534406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象者についてのＣＨＦ生理学的情報を提供するための少なくとも１つのうっ血性心不全（ＣＨＦ）生理学パラメータ入力デバイスと、
複数の異なるＣＨＦ生理学パラメータを受信する、前記少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータ入力デバイスと接続された少なくとも１つのプロセッサ入力部を備えるプロセッサ回路とを備え、前記プロセッサが、
メモリ内に格納された、受信されたＣＨＦ生理学パラメータのそれぞれに対応する重み要素と、
複数の異なる受信されたＣＨＦ生理学パラメータと対応する重み要素を使用して、対象者のＣＨＦ状態の次の変化の尤度を予測するためのＣＨＦ状態変化確率インジケータとを備える
埋め込み可能な心臓拍動管理デバイスを備える、心臓拍動管理システム。
【請求項２】
対象者のＣＨＦ状態の次の変化の尤度を予測するために使用される第１の受信されたＣＨＦ生理学パラメータに対応する第１の重みパラメータが、少なくとも１つの他の受信されたＣＨＦ生理学パラメータが、ＣＨＦ状態の次の変化の尤度を予測するために使用されるかに依存している請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
対象者のＣＨＦ状態の次の変化の尤度を予測するために使用される第１の受信されたＣＨＦ生理学パラメータに対応する第１の重みパラメータが、ＣＨＦでの次の変化の尤度を予測するためにいくつの他の受信されたＣＨＦ生理学パラメータを使用するかに依存している請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ＣＨＦ状態変化確率インジケータが、複数の異なる受信されたＣＨＦ生理学パラメータおよび対応する重み要素を使用して計算された確率を閾値と比較することによって対象者のＣＨＦ状態の次の変化の尤度を予測する請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
重み要素の少なくとも１つが、その対応するＣＨＦ生理学パラメータをＣＨＦ状態に関連付ける履歴データを使用して計算される請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記履歴データが、ＣＨＦ生理学情報が得られたのと同じ対象者から得られる請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記履歴データが、ＣＨＦ生理学情報が得られた対象者ではない少なくとも１つの対象者から得られる請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータ変化確率インジケータを使用して対象者に提供される治療を調節するように構成された請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
埋め込み可能な心臓拍動管理デバイスと通信可能に接続できる外部遠隔ユーザ・インターフェースを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記遠隔ユーザ・インターフェースが、埋め込み可能な心臓拍動管理デバイスから受信されたＣＨＦ状態変化確率インジケータを変更するユーザ検知可能な標示を備える請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記遠隔ユーザ・インターフェースが、使用者から少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータを受信し、前記少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータを、前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイス内の前記少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータ入力デバイスに通信するためのユーザ入力デバイスを備える請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ユーザ・インターフェースが、前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイス内の前記少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータ入力デバイスと通信するために、前記対象者の重量についての情報を含む少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータを前記ユーザから受信するように構成されている請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ユーザ・インターフェースが、前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイス内の前記少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータ入力デバイスと通信するために、前記対象者の呼吸困難についての情報を含む少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータを前記ユーザから受信するように構成されている請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記ユーザ・インターフェースが、前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイス内の前記少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータ入力デバイスと通信するために、前記対象者の起座呼吸についての情報を含む少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータを前記ユーザから受信するように構成されている請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記ユーザ・インターフェースが、前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイス内の前記少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータ入力デバイスと通信するために、前記対象者の首の血管の腫脹についての情報を含む少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータを前記ユーザから受信するように構成されている請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記ユーザ・インターフェースが、前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイス内の前記少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータ入力デバイスと通信するために、前記対象者の腹腔頚部反射についての情報を含む少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータを前記ユーザから受信するように構成されている請求項１２に記載のシステム。
【請求項１７】
前記ユーザ・インターフェースが、前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイス内の前記少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータ入力デバイスと通信するために、前記対象者の咳についての情報を含む少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータを前記ユーザから受信するように構成されている請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
前記ユーザ・インターフェースが、前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイス内の前記少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータ入力デバイスと通信するために、前記対象者の肝腫についての情報を含む少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータを前記ユーザから受信するように構成されている請求項１２に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ユーザ・インターフェースが、前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイス内の前記少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータ入力デバイスと通信するために、前記対象者の末梢の浮腫についての情報を含む少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータを前記ユーザから受信するように構成されている請求項１２に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ユーザ・インターフェースが、前記対象者の脳性ナトリウム・ペプチド（ＢＮＰ）レベルについての情報を含む少なくとも１つのＣＨＦ生理学パラメータを前記ユーザから受信するように構成されている請求項１２に記載のシステム。
【請求項２１】
前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイスの前記少なくとも１つのうっ血性心不全（ＣＨＦ）生理学パラメータ入力デバイスが、前記対象者の肺水腫についての情報を提供するように構成された埋め込み可能な経胸インピーダンス・センサを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイスの前記少なくとも１つのうっ血性心不全（ＣＨＦ）生理学パラメータ入力デバイスが、前記対象者の心肥大についての情報を提供するように構成された埋め込み可能な経胸インピーダンス・センサを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイスの前記少なくとも１つのうっ血性心不全（ＣＨＦ）生理学パラメータ入力デバイスが、前記対象者の胸水についての情報を提供するように構成された埋め込み可能な経胸インピーダンス・センサを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイスの前記少なくとも１つのうっ血性心不全（ＣＨＦ）生理学パラメータ入力デバイスが、前記対象者の呼吸困難についての情報を提供するように構成された埋め込み可能な呼吸および姿勢センサを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイスの前記少なくとも１つのうっ血性心不全（ＣＨＦ）生理学パラメータ入力デバイスが、前記対象者の呼吸音についての情報を提供するように構成された埋め込み可能な音センサを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項２６】
前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイスの前記少なくとも１つのうっ血性心不全（ＣＨＦ）生理学パラメータ入力デバイスが、前記対象者の心臓収縮音についての情報を提供するように構成された埋め込み可能な音センサを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項２７】
前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイスの前記少なくとも１つのうっ血性心不全（ＣＨＦ）生理学パラメータ入力デバイスが、前記対象者の血管内圧力についての情報を提供するように構成された埋め込み可能な圧力センサを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項２８】
前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイスの前記少なくとも１つのうっ血性心不全（ＣＨＦ）生理学パラメータ入力デバイスが、心臓内圧力測定値を提供するために左心室および左心房の少なくとも一方の中に配置されるようなサイズおよび形状にされた圧力センサを備え、前記心臓内圧力測定値が、左室拡張終期圧（ＬＶＥＤＰ）測定値と左心房（ＬＡ）圧測定値の少なくとも一方を含む請求項１に記載のシステム。
【請求項２９】
前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイスと通信可能に接続され外部秤をさらに備え、前記秤が、前記埋め込み可能な心臓拍動管理デバイス内の前記少なくとも１つのうっ血性心不全（ＣＨＦ）生理学パラメータ入力デバイスに前記対象者の重量についての情報を通信するように構成されている請求項１に記載のシステム。
【請求項３０】
前記少なくとも１つのうっ血性心不全（ＣＨＦ）生理学パラメータ入力デバイスが、対象者体内でのＣＨＦ状態変化の発生に統計的に関連するＣＨＦ条件事象を提供するための少なくとも１つのうっ血性心不全（ＣＨＦ）条件事象入力デバイスを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項３１】
前記プロセッサ回路が、ＣＨＦ条件事象を受信するための少なくとも１つのＣＨＦ条件事象入力デバイスと接続された少なくとも１つのプロセッサ入力部を備え、前記プロセッサが、算定されたＣＨＦ状態変化確率が指定された閾値を超えた場合指定された予測時間内のＣＨＦ状態変化の発生を予測するインジケータを備え、指定された時間内で、条件事象が単独でまたはＣＨＦ状態変化とともに生じる過去の例の観察から導出される、条件事象に付随する、前記算定されたＣＨＦ状態変化確率が条件ＣＨＦ状態変化確率から計算される請求項１に記載のシステム。
【請求項３２】
前記ＣＨＦ状態変化確率が、前記条件事象が指定された基本時間内のＣＨＦ状態変化に追従される観察例の数と、前記条件事象の観察例の総数との比である請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記条件事象が発生する算定された速度Ｃをさらに含み、前記算定されたＣＨＦ状態変化確率が、式
算定されたＣＨＦ状態変化確率＝ＣＰ×（１−Ｅ−CT）
によって計算される請求項３１に記載のシステム。
【請求項３４】
前記条件ＣＨＦ状態変化確率が次式で計算され、
ＣＰ×（１−ｅ−RT）
ただし、Ｔは指定された予測時間の測定値であり、Ｒは、条件事象が存在している間にＣＨＦ状態変化が生じる速度の推定値である、請求項３１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、これも１９９９年１０月１日に提出されたＳｗｅｅｎｅｙ他の米国特許出願整理番号０９／４１１，３４５号の一部継続出願である、米国特許第６，２７２，３７７号として２００１年８月７日に発行された「ＣＡＲＤＩＡＣ  ＲＨＹＴＨＭ  ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭ  ＷＩＴＨ  ＡＲＲＨＹＴＨＭＩＡ  ＰＲＥＤＩＣＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＰＲＥＶＥＮＴＩＯＮ」題名の２００１年５月７日に提出された、Ｓｗｅｅｎｅｙ他の米国特許出願整理番号０９／８５０，５３７号の一部継続出願である。これらのそれぞれは、Ｃａｒｄｉａｃ  Ｐａｃｅｍａｋｅｒｓ，Ｉｎｃ．に対して譲渡され、その明細書がその全体において本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本文書は、一般に医療用システム、デバイス、方法に関し、特にうっ血性心不全用の心臓拍動管理システムおよび方法に関するが、それに限定されない。
【背景技術】
【０００３】
適切に機能しているとき、人間の心臓は、それ自体の固有の拍動を維持している。その洞房結節は、心房を脱分極する固有の心電信号を発生させ、心房性心収縮を生じさせる。その房室結節は、次に心室を脱分極するための固有の心臓信号を送り、房室心収縮を生じさせる。これらの固有の心臓信号を、患者の皮膚上に配置された電極から、または患者体内の埋め込まれた電極から得られる表面心電図（ＥＣＧ）上で感知することができる。表面ＥＣＧ波形は、たとえば、心房の脱分極化に関連するもの（Ｐ波）および心室の脱分極化に関連するもの（ＱＲＳ複合波）を含む。
【０００４】
正常な心臓は、体の循環系全体にわたって十分な血液をポンピングすることができる。しかし、ある人々は、心臓性不整脈と呼ばれる、不規則な拍動を有する。さらに、ある患者は、心収縮の空間調整に問題がある。いずれの場合にも、血液循環の減少が結果として生じることがある。このような患者に対して、拍動および／または心収縮の間隔調整を改善するために心臓拍動管理システムを使用することがある。このようなシステムは、しばしば患者の体内に埋め込まれ、心臓を治療する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
心臓血管の患者を処置する外科医が直面する１つの問題は、うっ血性心不全（「ＣＨＦ」とも呼ばれる）の処置である。うっ血性心不全は、長期間の高血圧の結果生じることがあり、心臓の右または左側の少なくとも一方の壁の筋肉が劣化する状態である。一例として、心臓の左側の壁の筋肉が劣化したとする。結果として、左心房と左心室が拡張し、心臓の筋肉が低い収縮性を示す。このことは、循環系を通る心臓の血液出力を低下させ、このことがさらに心拍数を上昇させ、心拍間の休止時間を減少させる。心臓は、より多くのエネルギーと酸素を消費し、その状態は長い間で通常悪化する。
【０００６】
上記の例では、心臓の左側が拡張するため、心臓拍動を制御する固有の心電信号も影響を受ける。通常、このような固有の信号は、上側右心房内の洞房（ＳＡ）結節を起点として、心房内の電気通路を通って移動し、右および左心房の収縮が結果として起動されるように心房の心組織を脱分極する。固有の心房心臓信号が、房室（ＡＶ）結節によって受信され、さらに、次の心室固有心臓信号を起動させ、この信号が、心室内の特定の電気通路を通って移動し、結果として右および左心室の収縮がほぼ同時に起動されるように心室の心組織を脱分極する。
【０００７】
しかし、上記の例では、心臓の左側がうっ血性心不全によって拡張したところでは、心室内の特定の電気通路によって形成される伝導システムが、左バンドル・ブランチ・ブロック（ＬＢＢＢ：left bundle branch block）の場合のように影響を受ける。結果として、心室の固有の心臓信号が、心臓の右側よりもゆっくりと心臓の左側を通って移動し、左側を脱分極する。結果として、左および右心室が同時には収縮せず、左心室が右心室よりも遅れて収縮する。このことは、心臓のポンピング効率を減少させる。さらに、ＬＢＢＢでは、たとえば、左心室内の異なる領域が、調律された方式で一緒に収縮しない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
心臓拍動管理システムは、特に、ペーサーとも呼ばれるペース・メーカーを備える。ペーサーは、心臓の中または周囲に配置された１つまたは複数の電極を有する血管内リード線またはカテーテル（「リード」と呼ばれる）などを介して、ペース・パルスと呼ばれる低エネルギーの電気刺激のタイミング化されたシークエンスを心臓に送る。このようなペース・パルスに応答して、心臓の収縮が開始される（このことを、心臓を「捕捉する」と称する）。ペース・パルスの送りを適切なタイミングにすることによって、心臓は、適切な拍動の収縮を誘導され、そのポンプとしての効率が大いに改善される。ペーサーはしばしば、徐脈性不整脈を有する、すなわち心臓が遅すぎてまたは不規則に拍動する患者を治療するために使用される。そのようなペーサーは、ポンピング効率を改善するために心房および心室の収縮を調節する。
【０００９】
心臓拍動管理システムはまた、ＣＨＦを有する患者のためなどに、ポンピング効率を改善するために心臓の脱分極の間隔的性質を調節するための心臓再同調治療（ＣＲＴ）デバイスを備える。たとえば、心腔の収縮をより良く調律するために、ＣＲＴデバイスは、同じ心腔の異なる位置へ適切にタイミング化されたペース・パルスを送ってもよい、またはＣＲＴデバイスは、これらの異なる心腔が一緒に収縮する方式を改善するために、異なる心腔へ適切にタイミング化されたペース・パルスを送ってもよい
【００１０】
心臓拍動管理システムはまた、より高エネルギーの電気的刺激を心臓に送ることが可能な徐細動器を備える。このような徐細動器は、このような刺激の送りを、感知された固有の心臓動作信号と同調させる電気徐細動器を備える。徐細動器は、頻脈性不整脈、すなわち鼓動するのが速すぎる心臓を有する患者を治療するためによく使用される。このような速すぎる心臓拍動はまた、心臓が、血液を吐出するために収縮する前に血液で満たすのに十分な時間を許されないため、血液循環の減少を生じさせる。徐細動器は、徐細動カウンター・ショックと呼ばれることがあり、簡単に「ショック」とも呼ばれる高エネルギーの電気的刺激を送ることが可能である。カウンター・ショックは、頻脈性不整脈を妨害し、心臓が、血液の効率的なポンピングのための正常な拍動を再構築することを可能にする。ペーサー、ＣＲＴデバイスおよび徐細動器に加えて、心臓拍動管理システムはまた、これらの機能を接続するデバイス、ならびにモニター、薬剤送りデバイス、その他の心臓を診断または処置するための埋め込み可能なまたは外部のシステムやデバイスを備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図面は、一例として示され、これに限定されるものではなく、一定の比率の縮尺で描かれる必要はない。図面では、類似の符号は、いくつかの図全体を通じてほぼ同様の構成要素を示している。異なる添え字を有する類似の符号は、ほぼ同様の構成要素の異なる例を示す。
【００１２】
以下の詳細な説明では、一部であるが、本発明が実施される特定の実施形態の例として示されている添付図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施することを可能にするのに十分詳細に示されており、複数の実施形態を組み合わせてもよいこと、または、本発明の範囲を逸脱することなく、他の実施形態が使用されてもよいこと、および構造的、論理的および電気的変更が行われてもよいことを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定する意味のものではなく、本発明の範囲は、頭記の特許請求の範囲およびそれと等価なものによって定義される。
【００１３】
本文書では、“ａ”または“ａｎ”とともに使用されている用語は、特許文書で通常あるように、１つまたは２つ以上を含む。また、本文書で参照されているすべての刊行物、特許および特許文書は、個別に参照によって組み込まれるかのように、その全体を参照によって本明細書に組み込まれる。本文書および参照によって組み込まれる文書の間で用法が矛盾する場合には、組み込まれた参考文献での用法は、本文書の用法の補足とみなす。妥協できない矛盾に対しては、本文書の用法が支配する。
【００１４】
本文書は、特に、ペース・メーカー、電気徐細動器／徐細動器、ペーサー／徐細動器、両心室またはその他の多部位再同調または調律デバイス、および薬剤送りシステムなどの埋め込み可能な心臓拍動管理システムを含むが、それに限定されない、埋め込み可能な医療用デバイスを備える適用例で説明されるシステム、デバイスおよび方法を議論する。しかし、このようなデバイスが、診断、治療、または診断と治療の両方を提供するために使用されるかどうかにかかわらず、これらのシステム、デバイスおよび方法は、外部ペース・メーカー、電気徐細動器／徐細動器、ペーサー／徐細動器、両心室またはその他の多部位再同調または調律デバイス、モニター、プログラマおよびレコーダなどを含むが、それに限定されない、非埋め込み式デバイス内で使用されてもよい。
【００１５】
図１は、将来のうっ血性心不全（ＣＨＦ）状態を予測することが可能な心臓拍動管理システム１００の一部を一例として示すが、それに限定されない概略図である。この例では、システム１００は、密閉された埋め込み可能な心臓拍動管理デバイス１０５およびプログラマまたはその他の外部ユーザ・インターフェース１１０を備える。この例では、心臓内リード１１５Ａ〜Ｂは、デバイス１０５に接続されたカテーテルであり、各遠端部分が、心臓１２０の中に血管内誘導されている。図１の例示的な例では、リード１１５Ａの遠端部が、心臓１２０の右心室に誘導され、リード１１５Ｂの遠端部が、冠状静脈洞１２５（本文書では、大心臓静脈を含む）を通って、心臓１２０の左心室の壁の近傍に誘導される。この例では、リード１１５Ａ〜Ｂはそれぞれ、心臓１２０に対するペーシング、再同調（たとえばＣＨＦのため）、電気徐細動、および／または徐細動治療のためなどの１つまたは複数のペーシングおよび／または徐細動電極、たとえば１１７Ａ〜Ｂを備える。
【００１６】
図１の例では、デバイス１０５は、近位の遠隔外部ユーザ・インターフェース１１０の通信回路と無線で通信することが可能な通信回路１３０などの様々な電子部品を担持している。別の例では、通信回路１３０は、近位の外部通信リピータ１９６などを使用して、遠位の遠隔外部ユーザ・インターフェース１９９の通信回路と無線で通信することが可能である。ある例では、リピータ１９６は、インターネット接続１９７を介してユーザ・インターフェース１９９と接続されている。別の例では、リピータ１９６はまた、デバイス１０５を、インターネット接続１９７などを介して電子医療データベース１９８と通信可能に接続されている。さらなる例では、デバイス１０５の通信回路１３０は、秤またはその他の外部センサ１３５の通信回路と通信可能に接続されている。ある例では、デバイス１０５が、付加的にまたは別法として、その中に、または近くに埋め込まれて接続された埋め込み可能なセンサ１４０を備える。対象者のＣＨＦ状態の将来の変化を予測するために、システム１００は、ＣＨＦ生理学パラメータ入力デバイス１４５と、ＣＨＦパラメータ入力デバイス１４５から得られた少なくとも２つのＣＨＦ生理学パラメータを使用して重み付き確率を計算することによって予測を行うプロセッサ１５０とを備え、それによって将来のＣＨＦ状態変化予測の精度を増加させる。ＣＨＦパラメータ入力デバイス１４５は、１つまたは複数の外部センサ１３５と、近位の外部ユーザ・インターフェース１１０と、遠位の外部ユーザ・インターフェース１９９と、コンピュータ化された患者情報医療データベース１９８、および／または埋め込み可能なセンサ１４０を備える。ある例では、デバイス１０５はまた、パルス発生回路１６０によって電極１１７Ａ〜Ｂを通って心臓１２０に提供される治療を調整するための少なくとも１つの要素として、事前に決められた将来の期間内に生じるＣＨＦ状態変化の予測された確率の指標を使用する、治療制御モジュール１５５を備える。別の例では、デバイス１０５は、ＣＨＦ状態の予測された（またはそれから誘導された）確率の指標を、外科医、介護人、患者またはその他の使用者のために提供するために近位の外部ユーザ・インターフェース１１０および／またはより遠位の外部ユーザ・インターフェース１９９と通信する。
【００１７】
図１の例では、プロセッサ１５０は、たとえば、付随する命令メモリ回路、マイクロ・シークエンサまたはステート・マシンに格納された実行命令を有するデジタル・マイクロプロセッサなどを使用することによって、様々な制御状態を通じて順序付けすることが可能である。しかし、プロセッサ１５０は、他の多くのハードウェア／ファームウェア／ソフトウェアの実装を使用することが可能である。図１の例では、プロセッサ１５０は、搭載型または非搭載型メモリ回路１６５を備える。この回路は、少なくとも２つのＣＨＦ生理学パラメータ（たとえばＣＨＦパラメータ１、ＣＨＦパラメータ２、．．．、ＣＨＦパラメータＮ）およびこのようなパラメータのそれぞれに関連する、対応する条件確率またはその他の重み（たとえば重み１、重み２、．．．、重みＮ）に関連するデータを格納することが可能である。一般に、各重みは、対応するＣＨＦ生理学パラメータをＣＨＦ状態と関連付ける履歴データを使用して計算される。ある例では、履歴データは、ＣＨＦ生理学情報が得られるのと同じ対象者から得られる。別の例では、履歴データは、（たとえば、医療データベース１９８のデータにアクセスすることによって）少なくとも１人の異なる対象者から得られる。さらなる例では、履歴データは、対象者の母集団から得られる。プロセッサ１５０はまた、専用のハードウェアか、プロセッサ１５０によって実行される命令のシークエンスとしてかのいずれかで実施される、ＣＨＦ状態変化モジュール１７０を備える。
【００１８】
別の例では、その対応するＣＨＦ生理学パラメータを使用するだけでなく、他のＣＨＦ生理学パラメータについての情報（および／または他のいくつのＣＨＦ生理学パラメータか）を使用して重みを計算し、対象者のＣＨＦ状態の変化の尤度が予測される。例示的な例では、パラメータＡとＢがそれぞれ、０．１の重みを有するとすると、加算された０．２の予測重みが得られる。しかし、別の例では、これらのパラメータが、ＣＨＦ状態変化予測で個別に使用されるときパラメータＡとＢがそれぞれ０．１の重みを有するが、両方が存在するとき、異なる（たとえば大きいまたは小さい）重み（たとえば、ＡとＢの両方が十分に存在し、ＣＨＦ状態変化予測で使用されるとき、０．５というより強い重み）を有する。したがって、重みの値は、２つ以上の異なるＣＨＦ生理学パラメータの間の相互相関に依存することがある。ある例では、重みを格納するために行列が使用され、ＣＨＦ生理学パラメータの特定の組合せに対して適切である特定の重みにアクセスするために、行列の添え字が使用される。別の例では、重みの値は、何個のＣＨＦ生理学パラメータが、対象者のＣＨＦ状態変化の尤度を計算するために使用されているかに依存する。例示的な例として、対象者のＣＨＦ状態変化を予測するために単独で使用されるとき、ＣＨＦ生理学パラメータＡが０．５の重みを有するとする。しかし、別の例では、ある他の異なる１個のＣＨＦ生理学パラメータ（たとえば、パラメータＢまたはパラメータＣなど）とともに使用されるとき、ＣＨＦ生理学パラメータは０．２５の重みを有する。
【００１９】
図１の例では、少なくとも２つのＣＨＦ生理学パラメータの重み付き確率を使用して、対象者がＣＨＦ状態の変化を受ける確率を計算するＣＨＦ状態変化モジュール１７０は、確率計算モジュール１７２を備える。計算された確率の指標が、ノード１７５で出力されて、比較器１８０に入力され、その指標を比較器が、これも比較器１８０に入力される所定の閾値と比較する。比較の結果が、予測保管位置１８５で保管され、予測されたＣＨＦ状態の変化が重要であると判断されるかどうかの２進標示が提供される。ある例では、予測されたＣＨＦ状態の変化が重要であるかどうかのノード１９０での２進標示か、１９５でのＣＨＦ状態の変化の基本確率のいずれかが治療制御モジュール１５５に提供され、これが、どのようにしてパルス発生器回路１６０が治療を心臓１２０に送るかを制御する治療パラメータを応答可能に調節する。１７５および／または１９０での状態インジケータのいずれかまたは両方が、近位のユーザ・インターフェース１１０および／または遠位のユーザ・インターフェース１９９を介して通信されることができる。
【００２０】
図２は、その少なくとも２つが、事前に決められた将来の期間に生じるＣＨＦ状態変化の２１０での重み付き確率を提供するために確率計算２０５で使用される、様々なＣＨＦ生理学パラメータ２００Ａ〜Ｓを一例として全体的に示すが、それに限定されないグラフである。２１０での確率が、２つ以上のＣＨＦ生理学パラメータ２００Ａ〜Ｓのそれぞれの添え字を正規化し（Ｐiを得るために）、それぞれのこのように正規化されたＣＨＦ生理学パラメータ２００Ａ〜Ｓにそれに対応する重みＷiを乗じ、結果として得られた積を合計することによって計算される。
【００２１】
ある例では、対象者の肺内の流体（すなわち、急性肺水腫）が、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ａとして使用される。ある例では、急性肺水腫が、この低周波数成分が水腫状態とともに変化する経胸インピーダンスを感知する埋め込みセンサ１４０によって測定される。別の例では、急性肺水腫は、使用者によってＸ線上で測定され、水腫の程度の指標は、外部ユーザ・インターフェース１１０で使用者によってＣＨＦパラメータ入力デバイス１４５に入力される。肺水腫の増加は、事前に決められた将来の期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。
【００２２】
別の例では、対象者の重量がＣＨＦ生理学パラメータ２００Ｂとして使用される。ある例では、対象者の重量が、埋め込み可能なデバイス１０５内の通信回路１３０と通信することが可能である無線通信回路と接続されている秤を有する外部センサ１３５によって測定される。別の例では、対象者の重量が、外部の秤で測定され、対象者、介護者または別の使用者によって外部ユーザ・インターフェース１１０に手で入力され、埋め込み可能なデバイス１０５の通信回路１３０と無線で通信される。重量の増加は、事前に決められた将来の期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。
【００２３】
別の例では、対象者の睡眠中の息切れ（発作性夜間呼吸困難）が、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ｃとして使用される。ある例では、発作性夜間呼吸困難が、息切れを検知するための呼吸センサ（たとえば、インピーダンス・センサ）および睡眠検知器を備える埋め込み可能なセンサ１４０によって測定される。睡眠検知器の一例は、睡眠検知器についてのその説明を含むＣａｒｄｉａｃ  Ｐａｃｅｍａｋｅｒｓ，Ｉｎｃ．に対して譲渡され、その明細書がその全体において本明細書に組み込まれる「ＣＡＲＤＩＡＣ  ＲＨＹＴＨＭ  ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭ  ＵＳＩＮＧ  ＴＩＭＥ−ＤＯＭＡＩＮ  ＨＥＡＲＴ  ＲＡＴＥ  ＶＡＲＩＡＢＩＬＩＴＹ  ＩＮＤＩＣＩＡ」という題名のＣａｒｌｓｏｎ他の米国特許出願整理番号０９／８０２，３１６号に記載されている。別の例では、対象者、介護者または別の使用者が、発作性夜間呼吸困難の程度の指標をＣＨＦパラメータ入力デバイス１４５の近位の外部ユーザ・インターフェース１１０に入力する。発作性夜間呼吸困難の増加は、事前に決められた将来の期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。
【００２４】
別の例では、横になっているときの対象者の息切れ、すなわち起座呼吸が、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ｄとして使用される。ある例では、息切れを検知するための呼吸センサ（たとえば、インピーダンス・センサ）および姿勢センサ（たとえば、加速度計）を備える埋め込み可能なセンサ１４０によって測定される。別の例では、対象者、介護者または別の使用者が、起座呼吸の程度の指標をＣＨＦパラメータ入力デバイス１４５の外部ユーザ・インターフェース１１０に入力する。起座呼吸の増加は、事前に決められた将来の期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。
【００２５】
別の例では、対象者の呼吸音の変化（たとえば水泡音の増加）が、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ｅとして使用される。ある例では、呼吸音の変化が、マイクロホン、加速度計またはその他の類似の音検知器を備える埋め込み可能なセンサ１４０によって測定される。別の例では、対象者、介護者または別の使用者が、水泡音の増加の程度の指標をＣＨＦパラメータ入力デバイス１４５の外部ユーザ・インターフェース１１０に入力する。水泡音の増加は、事前に決められた将来の期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。
【００２６】
別の例では、対象者の心音（たとえば、当技術分野でＳ1、Ｓ2と呼ばれる心音、および特に当技術分野でＳ3と呼ばれる心音）が、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ｆとして使用される。ある例では、心音検知についてのその説明を含む、それぞれがＣａｒｄｉａｃ  Ｐａｃｅｍａｋｅｒｓ，Ｉｎｃ．に対して譲渡され、それぞれの開示がその全体において本明細書に組み込まれる「ＣＡＲＤＩＡＣ  ＲＨＹＴＨＭ  ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭ  ＳＥＬＥＣＴＩＮＧ  Ａ−Ｖ  ＤＥＬＡＹ  ＢＡＳＥＤ  ＯＮ  ＩＮＴＥＲＶＥＬ  ＢＥＴＷＥＥＮ  ＡＴＲＩＡＬ  ＤＥＰＯＬＡＲＩＺＡＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＭＩＴＲＡＬ  ＶＡＬＶＥ  ＣＬＯＳＵＲＥ」という題名のＬｉｎｃｏｌｎ他の米国特許出願整理番号０９／８６２，７６３号に記載されているシステムおよび方法、および「ＣＡＲＤＩＡＣ  ＲＨＹＴＨＭ  ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＵＳＩＮＧ  ＴＩＭＥ  ＢＥＴＷＥＥＮ  ＭＩＴＲＡＬ  ＶＡＬＶＥ  ＣＬＯＳＵＲＥ  ＡＮＤ  ＡＯＲＴＩＣ  ＥＪＥＣＴＩＯＮ」という題名のＬｉｎｃｏｌｎ他の米国特許出願整理番号１０／０９９，８６５号に記載されているシステムおよび方法、などを使用することによって、心音が埋め込み可能な加速度計またはその他のセンサ１４０によって測定される。ある心音（たとえばＳ3）の増加は、事前に決められた将来の期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。
【００２７】
別の例では、対象者の首の血管の膨張（たとえば首の血管の膨らみ）が、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ｇとして使用される。ある例では、対象者、介護者または別の使用者が、首の血管の膨張の程度の指標をＣＨＦパラメータ入力デバイス１４５の外部ユーザ・インターフェース１１０に入力する。首の血管の膨張の増加は、事前に決められた将来の期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。
【００２８】
別の例では、対象者の腹腔頚部反射（たとえば、対象者の胸部に圧迫を加えた際の首の血管の膨張）が、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ｈとして使用される。ある例では、対象者、介護者または別の使用者が、腹腔頚部反射の程度の指標をＣＨＦパラメータ入力デバイス１４５の外部ユーザ・インターフェース１１０に入力する。腹腔頚部反射の増加は、事前に決められた将来の期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。
【００２９】
別の例では、対象者の心肥大（心臓の肥大）が、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ｉとして使用される。ある例では、対象者の心臓の大きさが、埋め込み可能なセンサ１４０（たとえば、経胸インピーダンス・センサ）によって測定される。たとえば、経胸インピーダンス信号の心拍成分の減少は、心臓の大きさの増加と相関関係がある。別の例では、対象者、介護者または別の使用者が、心エコー図またはその他の画像測定を基にして、対象者の心臓の大きさの指標をＣＨＦパラメータ入力デバイス１４５の外部ユーザ・インターフェース１１０に入力する。心臓の大きさの増加は、事前に決められた将来のある期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。
【００３０】
別の例では、対象者の血管内圧力が、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ｊとして使用される。ある例では、対象者の血管内圧力が、埋め込み可能なセンサ１４０（たとえば大静脈または右心房圧力トランスデューサ）によって測定される。別の例では、対象者、介護者または別の使用者が、対象者の血管内圧力（たとえば外部測定を基にして）の程度の指標をＣＨＦパラメータ入力デバイス１４５の外部ユーザ・インターフェース１１０に入力する。血管内圧力の増加は、事前に決められた将来の期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。
【００３１】
別の例では、対象者の運動時呼吸困難が、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ｋとして使用される。ある例では、呼吸困難に伴う速く浅い呼吸が、呼吸センサ（たとえばインピーダンス・センサ）および運動を検知するための活動センサ（たとえば加速度計）を備える埋め込み可能なセンサ１４０によって測定される。たとえば、活動の増加に伴う呼吸速度の増加は、呼吸の１回換気量の減少を伴う場合、運動時呼吸困難を示す。別の例では、対象者、介護者または別の使用者が、対象者の運動時呼吸困難の指標をＣＨＦパラメータ入力デバイス１４５の外部ユーザ・インターフェース１１０に入力する。運動時呼吸困難の増加は、事前に決められた将来の期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。
【００３２】
対象者の夜の咳（すなわち横になっているときの咳）が、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ｌとして使用される。ある例では、夜の咳が、咳を検知する埋め込み可能なセンサ１４０（たとえば経棟インピーダンス・センサ）、夜間の時間、対象者の睡眠および／または対象者の横になっていることをそれぞれ検知するための、時計、睡眠検知器または姿勢検知器によって測定される。別の例では、対象者、介護者または別の使用者が、対象者の夜の咳の指標をＣＨＦパラメータ入力デバイス１４５の外部ユーザ・インターフェース１１０に入力する。夜の咳の増加は、事前に決められた将来の期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。
【００３３】
別の例では、対象者の心拍数が、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ｍとして使用される。ある例では、心拍数が、埋め込み可能なセンサ１４０（たとえば、電極１１７Ａおよび／または１１７Ｂと接続された心臓信号感知増幅器）を使用して測定される。別の例では、対象者、介護者または別の使用者が、心拍数（たとえば外部測定を基にして）の指標をＣＨＦパラメータ入力デバイス１４５の外部ユーザ・インターフェース１１０に入力する。心拍数（たとえば平均安静時心拍数）の増加は、事前に決められた将来の期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。
【００３４】
別の例では、対象者の胸水（すなわち、対象者の胸、対象者の肺の外部の流体）が、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ｎとして使用される。ある例では、胸水が、その低周波成分が胸水状態で変化する経胸インピーダンスを感知する埋め込み可能なセンサ１４０によって測定される。別の例では、胸水が、使用者によってＸ線またはその他の撮像で測定され、胸水の指標が、使用者によってＣＨＦパラメータ入力デバイス１４５の外部ユーザ・インターフェース１１０に入力される。胸水の増加は、事前に決められた将来の期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。
【００３５】
別の例では、対象者の肝腫（すなわち、肝臓の腫脹）が、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ｏとして使用される。ある例では、肝腫が、使用者によってＸ線またはその他の撮像で測定され、肝腫の指標が、使用者によってＣＨＦパラメータ入力デバイス１４５の外部ユーザ・インターフェース１１０に入力される。肝腫の増加は、事前に決められた将来の期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。
【００３６】
別の例では、対象者の末梢の浮腫（すなわち、末端部の体液鬱滞）が、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ｐとして使用される。ある例では、使用者、外科医または介護者が、むくんだ腕または脚を測定し（たとえば、テープ・メジャーを使用して）、末梢の浮腫の程度の指標をＣＨＦパラメータ入力デバイス１４５の外部ユーザ・インターフェース１１０に入力する。末梢の浮腫の増加は、事前に決められた将来の期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。
【００３７】
別の例では、対象者の左室拡張終期圧（ＬＶＥＤＰ）が、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ｑとして使用される。ある例では、ＬＶＥＤＰが、対象者の左心室内に配置された埋め込み可能な圧力センサ１４０を使用して測定される。ＬＶＥＤＰの増加は、事前に決められた将来の期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。
【００３８】
別の例では、対象者の左心房圧（「ＬＡ圧」）が、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ｒとして使用される。ある例では、ＬＡ圧が、対象者の左心房内に配置された埋め込み可能な圧力センサ１４０を使用して測定される。ＬＡ圧の増加は、事前に決められた将来の期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。
【００３９】
別の例では、対象者の脳性ナトリウム・ペプチド（ＢＮＰ）レベルが、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ｓとして使用される。ＢＮＰは、左心室内応力に応答して対象者の体によって解放される。脳性ナトリウム・ペプチドの増加は、事前に決められた将来の期間における対象者のＣＨＦ状態の将来の悪化と相関関係がある。ある例では、ＢＮＰレベルは外部の血液試験によって測定され、ＢＮＰレベルの指標をＣＨＦパラメータ入力デバイス１４５の外部ユーザ・インターフェース１１０に入力する。別の例では、対象者のＢＮＰレベルが、埋め込み可能なセンサ１４０または外部（たとえば経皮）センサ１３５によって測定される。
【００４０】
さらに別の例では、治療制御モジュール１５５が、ＣＨＦ状態の重大な変化が、事前に決められた将来の時間内で起るかどうかを予測する少なくとも１つの二進指標、またはＣＨＦ状態の変化に内在する多価確率を基にして、心臓１２０にパルス発生器１６０によって提供される治療を調節する。ある例では、このような治療調節は、心臓収縮の間隔を調整する心臓再同調治療を送るために電極が使用される変更を含む。
【００４１】
別の例では、このような治療調節は、対とされたぺーシングを開始または調節することを含む。その対のぺーシングは、心臓組織を励起している時間周期の間に早期の電気エネルギー・パルスを心臓の一部に送ることを含むが、対応する心収縮は生じさせない。このようにして送られたエネルギーは、細胞内カルシウム濃度を増加させ、結果としての心収縮を起動させる、すぐ次の時間周期の間の第２のエネルギー・パルスの送りに追従される。したがって、この例では、対象者の特定の心室を毎分７５拍でペーシングすることは、毎分７５拍の速度で送ることを含む。対の第１のペーシング・パルスは、細胞内カルシウム濃度を増加させるが、結果としての心室収縮は起動させない。対の第２のペーシング・パルスは、増加したカルシウム濃度を使用して、結果としての心室収縮を起動させる。
【００４２】
代替例では、確率計算２０５が、将来の事象の発生の尤度を予測するために状態確率を使用することについてのその説明を含む、Ｃａｒｄｉａｃ  Ｐａｃｅｍａｋｅｒｓ，Ｉｎｃ．に対して譲渡され、その開示がその全体において本明細書に組み込まれるＳｗｅｅｎｅｙ他の米国特許第６，２７２，３７７号に記載のような状態確率計算の形態をとる。本文脈では、将来の事象は、ＣＨＦ状態変化であり、ＣＨＦ生理学パラメータは、トリガ／マーカとして働く、またはより一般的には事象を調節する。各ＣＨＦ生理学パラメータの将来のＣＨＦ状態変化との相関は、上記で組み込まれたＳｗｅｅｎｅｙ他の参考文献に記載のように、比率として別法で表現されることができる状態確率である。
【００４３】
このような一例は、対象者のＣＨＦ状態変化の発生に統計的に関連する、調節する事象（たとえば、ＣＨＦ生理学パラメータ２００Ａ〜Ｓのうちの１つ）を検知することを含む。この例では、算定されたＣＨＦ状態変化隔離とが特定の閾値を超えた場合、デバイス１０５が、特定の予測時間内でのＣＨＦ状態変化の発生を予測する。算定されたＣＨＦ状態変化確率は、指定された時間内で、条件事象が単独でまたはＣＨＦ状態変化とともに生じる過去の例の観察から導出される、条件事象に付随するＣＨＦ状態変化確率から計算される。
【００４４】
さらなる例では、条件ＣＨＦ状態変化確率ＣＰは、条件事象が指定された基本時間内のＣＨＦ状態変化に追従される観察例の数と、条件事象の観察例の総数との比である。さらなる例では、これは、条件事象が発生する速度Ｃを算定することを含む。算定されたＣＨＦ状態変化確率は、次に以下の式によって計算される。
算定されたＣＨＦ状態変化確率＝ＣＰ×（１−ｅ−CT）、
ここで、Ｔは、指定された予測時間の測定値である。
ある例では、ＣＨＦ状態変化確率は以下の式によって計算される。
ＣＰ＝１−ｅ−RT
ここで、Ｔは指定された予測時間の測定値であり、Ｒは、条件事象が存在している間にＣＨＦ状態変化が生じる速度の推定値である。さらなる例では、ＣＨＦ状態変化の発生に付随する複数の条件事象が検知され、複合算定されたＣＨＦ状態変化確率が、ＣＨＦ状態変化の発生を予測するために閾値と比較される。複合ＣＨＦ状態変化確率は、上記で組み込まれたＳｗｅｅｎｅｙ他の参考文献に記載されているものなどの、それぞれの検知された条件事象に付随する算定されたＣＨＦ状態変化確率の組合せに関連する。
【００４５】
上記の説明は例示的なものを意図されており、これに限定されない。たとえば、上記で議論した例を互いに組み合わせて使用することができる。他の多くの実施形態は、上記の説明を再読すれば当業者なら明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、頭記の特許請求の範囲とともに、このような特許請求の範囲が権利を与えられた等価なものの全範囲を参照にして決定されるべきである。さらに、「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、標示としてのみ使用され、それらの物体に数字的な要件を付与するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】将来のうっ血性心不全（ＣＨＦ）状態を予測することが可能な心臓拍動管理システムの一部を一例として示す、それに限定されない概略図である。
【図２】その少なくとも２つが、事前に決められた将来の時間で生じるＣＨＦ状態変化を重み付き確率を提供するために確率計算に使用される様々なＣＨＦ生理学パラメータを一例として全体的に示すが、それに限定されないグラフである。
【図１】
2005534406.tif 000003
【図２】
2005534406.tif 000004
【国際調査報告】
2005534406.tif 000005
2005534406.tif 000006
2005534406.tif 000007