(57)【要約】  埋込み可能な心臓保護ペーシング・システムが、虚血及び心筋梗塞に付随する損傷から心臓を保護するために、ペーシング・パルスを送る。システムは、ペーシング・パルスを送る埋込み可能なパルス発生器（ＰＧ）、及び、それを通してペーシング・パルスが送られるペーシング電極として機能するために埋込み可能なＰＧと電気的に接続された冠動脈ステントを備える。一実施形態では、脈管内リードが、埋込み可能なＰＧが大腿領域内に埋め込まれることを可能にするために、冠動脈ステントと埋込み可能なＰＧの間の電気的接続を提供する。別の実施形態では、冠動脈ステント及び埋込み可能なＰＧが、脈管内のパルス発生器ステント内に組み込まれる。
2008539986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋込み可能なパルス発生器と冠動脈ステントとを備える心臓ペーシング・システムであって、
前記埋込み可能なパルス発生器が、
交番するペーシングと非ペーシング期間をそれぞれ備え、前記ペーシング期間がそれぞれ、その間に複数のペーシング・パルスが送られるペーシング継続時間を有し、前記非ペーシング期間がそれぞれ、その間にペーシング・パルスが送られない非ペーシング継続時間を有する、１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスを時間調整するように構成された心臓保護ペーシング・タイマを備える、制御回路と、
前記ペーシング期間のそれぞれの間に前記複数のペーシング・パルスを送るために、前記制御回路に結合されたパルス出力回路とを備え、
前記冠動脈ステントが
前記ペーシング期間のそれぞれの間に前記複数のペーシング・パルスを送るためのパルス出力回路に電気的に接続された少なくとも１つの電極部分を備える、
心臓ペーシング・システム。
【請求項２】
前記埋込み可能なパルス発生器が、一体型の脈管内パルス発生器ステントを形成するために前記冠動脈ステントに取り付けられている請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記埋込み可能なパルス発生器が、皮下配置のために構成され、かつ、前記冠動脈ステントの少なくとも１つの電極部分と前記埋込み可能なパルス発生器の前記パルス出力回路との間の電気的接続を可能にするリードをさらに備える請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記リードが、３０センチメートルから１２０センチメートルの範囲の長さ、及び０．１２５ミリメートルから１ミリメートルの範囲の直径を有しかつ抗凝固剤で被覆された少なくとも１つの部分を備える、脈管内リードを備える請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記制御回路が、ＶＯＯモードでの前記ペーシング期間のそれぞれの間に前記複数のペーシング・パルスの送りを制御するように構成された、ペーシング・モード・コントローラを備える先行する請求項のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
心電図を感知するために、前記冠動脈ステントの前記少なくとも１つの電極部分に結合された感知回路をさらに備え、かつ、前記制御回路が、ＶＶＩモードでのペーシング期間のそれぞれの間に複数のペーシング・パルスの送りを制御するように構成されたペーシング・モード・コントローラを備える請求項１から４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
心電図を感知するために、前記冠動脈ステントの前記少なくとも１つの電極部分に結合された感知回路をさらに備え、かつ、前記制御回路が、心室心拍数調整（ＶＲＲ）モードでのペーシング期間のそれぞれの間に複数のペーシング・パルスの送りを制御するように構成されたペーシング・モード・コントローラを備える請求項１から４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記心臓保護ペーシング・タイマが、所定のスケジュールに従って、前記１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスを開始するように構成されている先行する請求項のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
前記心臓保護ペーシング・タイマが、ポストコンディショニング・タイミング・モード中、前記１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスのポストコンディショニング・シークエンスを時間調整し、前記ポストコンディショニング・タイミング・モードをプレコンディショニング・タイミング・モードに切り替え、かつ前記プレコンディショグ・タイミング・モード中、前記１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスの複数の予防的なプレコンディショニング・ペーシング・シークエンスを時間調整するように構成されている先行する請求項のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記制御回路が、ペーシング命令を受信するための命令受信器を備え、かつ前記心臓保護ペーシング・タイマが、前記ペーシング命令に応答して、１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスのうちの少なくとも１つを開始するように構成されている請求項１から７及び９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記制御回路が、所定のタイプのイベントを検知し、かつ前記所定のタイプイベントの検知に応答して前記ペーシング命令を作成するためのイベント検知器を備える請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記イベント検知器が、虚血イベントを検知するように構成された虚血検知器を備える請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記埋込み可能なパルス発生器が、前記ペーシング命令を受信するために、前記命令受信器に結合された埋め込み式遠隔通信回路を備える請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記埋込み可能なパルス発生器と通信可能に結合された外部システムをさらに備え、前記外部システムが、前記埋込み可能なパルス発生器へ無線周波数（ＲＦ）電力を送るように構成された電力供給器を備え、かつ、前記埋込み可能なパルス発生器が、
前記ＲＦ電力を受け取るように構成され、前記冠動脈ステントの少なくとも１つのアンテナ部分を備えるアンテナ、及び
前記ＲＦ電力を直流電力に変換するために、前記アンテナに結合された、電力供給回路を備える先行する請求項のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記電力供給回路が、
再充電可能なバッテリと、
前記直流電力を使用して前記再充電可能なバッテリを充電するために、前記再充電可能なバッテリに結合されたバッテリ充電回路と
を備える請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記冠動脈ステント内に組み込まれかつ前記制御回路に結合された歪みセンサをさらに備え、前記歪みセンサが、前記冠動脈ステントに付加される曲げ力を示す信号を感知するように構成されている先行する請求項のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１７】
交番するペーシングと非ペーシング期間をそれぞれ備え、前記ペーシング期間がそれぞれ、その間に複数のペーシング・パルスが埋込み可能なパルス発生器から送られるペーシング継続時間を有し、前記非ペーシング期間がそれぞれ、その間にペーシング・パルスが、埋込み可能なパルス発生器から送られない非ペーシング継続時間を有する、１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスを時間調整するステップと、
前記ペーシング期間のそれぞれの間に、冠動脈ステントに前記複数のペーシング・パルスを送るステップであって、前記冠動脈ステントが、前記埋込み可能なパルス発生器と電気的に結合され、ペーシング電極として機能する少なくとも１つの電極部分を備える、前記ステップと
を備えるペーシング・システムを動作させる方法。
【請求項１８】
前記複数のペーシング・パルスを送るステップが、脈管内リードを通して前記冠動脈ステントに複数のペーシング・パルスを送るステップを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
ＶＯＯモードで複数のペーシング・パルスを送るステップをさらに含む請求項１７又は１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記冠動脈ステントの前記電極部分を使用して心臓信号を感知するステップと、
ＶＶＩモードで複数のペーシング・パルスを送るステップとをさらに含む請求項１７及び１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記冠動脈ステントの前記電極部分を使用して心臓信号を感知するステップと、
心室心拍数調整（ＶＲＲ）モードで複数のペーシング・パルスを送るステップとをさらに含む請求項１７及び１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記複数のペーシング・パルスを送るステップが、ペーシング心拍数を固有心拍数よりも高い約２０パルス／分に設定するステップを含む請求項１７から２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスを時間調整するステップが、前記１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスのポストコンディショニング・シークエンスを時間調整するステップを含み、前記ポストコンディショニング・シークエンスが、約３０秒から１時間の範囲のポストコンディショニング・シークエンス継続時間を有し、かつ交番するポストコンディショニング・ペーシングと非ペーシング期間を備え、前記ポストコンディショニング・ペーシング期間がそれぞれ、それらの間に複数のペーシング・パルスが送られる、約５秒から１０分の範囲のポストコンディショニング・ペーシング継続時間を有し、前記ポストコンディショニング非ペーシング期間がそれぞれ、その間にペーシング・パルスが送られない、約５秒から１０分の範囲のポストコンディショニング非ペーシング継続時間を有する請求項１７から２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスを時間調整するステップが、前記１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスの複数の予防的なプレコンディショニング・ペーシング・シークエンスを時間調整するステップを含み、前記予防的なプレコンディショニング・ペーシング・シークエンスがそれぞれ、約１０分から１時間の範囲のプレコンディショニング・シークエンス継続時間を有し、かつ交番するプレコンディショニング・ペーシングと非ペーシング期間を備え、前記プレコンディショニング・ペーシング期間がそれぞれ、その間に複数のペーシング・パルスが送られる、約１分から３０分の範囲のプレコンディショニング・ペーシング継続時間を有し、前記プレコンディショニング非ペーシング期間がそれぞれ、その間にペーシング・パルスが送られない、約１分から３０分の範囲のプレコンディショニング非ペーシング継続時間を有する請求項１７から２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記複数の予防的なプレコンディショニング・ペーシング・シークエンスを時間調整するステップが、約３０分から７２時間の範囲の所定の周期を使用した周期的なベースで、前記予防的なプレコンディショニング・ペーシング・シークエンスを開始するステップを含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスを時間調整するステップが、ポストコンディショニング・タイミング・モード中、前記１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスのポストコンディショニング・シークエンスを時間調整するステップと、前記ポストコンディショニング・タイミング・モードをプレコンディショニング・タイミング・モードに切り替えるステップと、前記プレコンディショニング・タイミング・モード中、前記１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスの複数の予防的なプレコンディショニング・ペーシング・シークエンスを時間調整するステップとを含む請求項１７から２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
前記１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスを時間調整するステップが、
ペーシング命令を受信するステップと、
前記ペーシング命令に応答して、前記１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスのうちの少なくとも１つを開始するステップとを含む請求項１７から２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
所定のタイプイベントを検知するステップと、
前記所定のタイプイベントの検知に応答してペーシング命令を作成するステップとをさらに含む請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記所定のタイプのイベントを検知するステップが、虚血イベントを感知するステップを含む請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記ペーシング命令をユーザから受信するステップをさらに含む請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記埋込み可能なパルス発生器を動作させるための無線周波数（ＲＦ）電力を受け取るステップをさらに含み、前記冠動脈ステントが、前記ＲＦ電力を受け取るためのアンテナとして使用されるアンテナ部分を備える請求項１７から３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記受信されたＲＦ電力を使用して再充電可能なバッテリを充電するステップをさらに含む請求項３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
（優先権の請求）
２００５年５月１３日に提出された米国特許出願第１１／１２９，０５８号に対する優先権が、本明細書によって請求され、この出願が参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本出願は、同時係属中の、同一出願人による、２００２年２月１９日に提出された、「ＣＨＲＯＮＩＣＡＬＬＹ−ＩＭＰＬＡＮＴＥＤ  ＤＥＶＩＣＥ  ＦＯＲ  ＳＥＮＳＩＮＧ  ＡＮＤ  ＴＨＥＲＡＰＹ」という題名の米国特許出願第１０／０７９，０５６号、２００５年１月６日に提出された、「ＩＮＴＥＲＭＩＴＴＥＮＴ  ＡＵＧＭＥＮＴＡＴＩＯＮ  ＰＡＣＩＮＧ  ＦＯＲ  ＣＡＲＤＩＯＰＲＯＴＥＣＴＩＶＥ  ＥＦＦＥＣＴ」という題名の米国特許出願第１１／０３０，５７５号、２００５年４月２５日に提出された、「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＰＡＣＩＮＧ  ＤＵＲＩＮＧ  ＲＥＶＡＳＣＵＬＡＲＩＺＡＴＩＯＮ」という題名の米国特許出願第１１／１１３，８２８号、及び２００５年５月１３日に提出された、「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＣＡＲＤＩＡＣ  ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ  ＰＡＣＩＮＧ」という題名の米国特許出願第１１／１２９，０５０号に関し、これらが、その全体において参照によって本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００３】
本文書は一般に、心臓ペーシング・システム、特に、冠動脈ステントなどの脈管内装置を通してペーシング・パルスを送るためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００４】
心臓は、人の循環系の中心である。心臓は、２つの主要なポンピング機能を行う電気機械的システムを備える。心臓の左側部分は、酸素の代謝要求を有する器官に供給するために、酸素を豊富に含む血液を肺から引き出して体の器官にポンピングし、心臓の右側部分は、酸素の少ない血液を体の器官から引き出し、かつそれを、血液がそこで酸素を送り込まれる肺へポンピングする。これらのポンピング機能は心筋の収縮の結果として生じる。正常な心臓では、洞房結節、つまり心臓の自然のペース・メーカーが、電気伝導系を通って心臓の様々な領域へ伝搬する電気インパルスを、これらの領域の心筋組織を励起するために発生させる。正常な電気伝導系内での電気インパルスの伝搬の調整された遅延が、心臓の様々な部分を同調して収縮させ、十分なポンピング機能を結果として生じさせる。遮断された、あるいは異常な電気伝導及び／又は劣化した心筋組織が、心臓の非同調収縮を生じさせ、心臓や体の残りの部分への血液供給の減少を含む、悪い血行力学的性能を結果として生じさせる。心臓が体の代謝要求を満たすのに十分な血液をポンピングできない状態は、心不全として知られている。
【０００５】
心筋梗塞（ＭＩ）は、冠動脈などの血管の閉塞によって生じる血液供給の障害によって心筋に十分な酸素が届かず、かつ代謝産物の除去が行われない状態である、心臓虚血の結果として生じる心筋組織の部分の壊死である。梗塞した組織として知られる壊死組織は、正常な、健康な心筋組織の収縮特性を失う。したがって、心筋の全体的な収縮特性が弱化され、結果として血行力学的性能が損なわれる。ＭＩに続いて、梗塞した組織の領域の拡張によって心臓リモデリングが開始し、左心室全体の慢性的、全体的なサイズの拡張と形状の変化へ進行する。結果は、さらなる血行力学的性能の悪化や心不全を進展させる危険性の顕著な増加を含む。
【０００６】
したがって、ＭＩを含む虚血性イベントに付随する損傷から心筋を保護する必要性がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
埋込み可能な心臓保護ペーシング・システムは、ＭＩを含む虚血性イベントに付随する損傷から心臓を保護するためにペーシング・パルスを送る。システムは、ペーシング・パルスを送る埋込み可能なパルス発生器（ＰＧ）、及び、それを通してペーシング・パルスが送られるペーシング電極として機能するために埋込み可能なＰＧに電気的に接続された冠動脈ステントを備える。
【０００８】
一実施態様では、心臓ペーシング・システムが、埋込み可能なパルス発生器と冠動脈ステントを備える。埋込み可能なパルス発生器は、制御回路とパルス出力回路を備える。制御回路は、１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスを時間調整する心臓保護ペーシング・タイマを備える。１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスは、ペーシングと非ペーシングの交番する期間をそれぞれ含む。ペーシング期間はそれぞれ、その間に複数のペーシング・パルスが送られるペーシング継続時間を有する。非ペーシング期間はそれぞれ、ペーシング・パルスが送られない非ペーシング継続時間を有する。パルス出力回路が、ペーシング期間のそれぞれの間に複数のペーシング・パルスを送る。冠動脈ステントが、ペーシング・パルスを送るためにパルス出力回路と電気的に接続された少なくとも１つの電極部分を備える。
【０００９】
一実施形態では、心臓保護のためのペーシング・システムを動作させるための方法が提供される。ペーシングと非ペーシングの交番する期間をそれぞれ含む、１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスが、時間調整される。ペーシング期間はそれぞれ、その間に埋込み可能なパルス発生器から複数のペーシング・パルスが送られるペーシング継続時間を有する。非ペーシング期間はそれぞれ、その間に埋込み可能なパルス発生器からペーシング・パルスが送られない非ペーシング継続時間を有する。ペーシング・パルスが、埋込み可能なパルス発生器から冠動脈ステントへ送られる。冠動脈ステントは、埋込み可能なパルス発生器と電気的に結合された少なくとも１つの電極部分を備える。電極部分は、ペーシング電極として機能する。
【００１０】
この概要は、本出願の教示のいくつかの概観であり、本主題の排他的又は排除的な処理であることを意図されてはいない。本主題に関するさらなる詳細が、詳細な説明及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、以下の詳細な説明を読みかつ理解し、それらの一部を形成する図面を見れば、当業者なら明らかであろう。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれらの正当な等価物によって定義される。
【００１１】
図面は、一般に、本文書で議論される様々な実施形態を一例として示している。図面は、例示の目的のみのためであり、同一縮尺でない可能性がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成し、かつ本発明を実施することができる特定の実施形態が一例として示されている添付の図面が参照される。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ために十分詳細に説明される、また、実施形態が組合せられてもよいこと、又は他の実施形態が使用されてもよいこと、構造的、論理的、電気的な変更を本発明の精神及び範囲から逸脱することなく行うことができることを理解されたい。本開示での「ある」、「１つの」、又は「様々な」実施形態に対する参照は、必ずしも同一の実施形態に対するものではなく、このような参照は、２つ以上の実施形態を企図している。以下の詳細な説明は、例を提供し、かつ、本発明の範囲が、添付の特許請求の範囲及びそれらの正当な等価物によって定義される。
【００１３】
本文書は、ＭＩを含む虚血性イベントに付随する損傷から心臓を保護するためにペーシング・パルスを送るペーシング・システムを議論する。心臓保護ペーシング・アルゴリズムに従って、ペーシング・パルスが、心筋の収縮における機械的な非同期性を生じさせるために心臓に送られる。機械的な非同期性は、遅く収縮する心筋領域内の細胞の伸張の程度を増加させ、それによって虚血性イベントから心臓を一時的に保護する細胞内の信号カスケードを開始する。ＭＩを患っている、又はＭＩのリスクがある多くの患者は、血管が閉塞するとき虚血が発展しそうな血管内に脈管内装置を残す、脈管介入処置を受ける。本主題によると、ペーシング・システムは、脈管内の装置の少なくとも１つの部分をペーシング電極として使用することによってペーシング・パルスを送るために、脈管内の装置と接続されたパルス発生器（ＰＧ）を備える。脈管内の装置の一例は、冠動脈ステントである。ＰＧは、冠動脈ステント内に埋め込まれる、又はリードを使用して冠動脈ステントに電気的に接続される。ペーシング・システムは、冠動脈ステントを受ける患者に対する心臓保護ペーシングのための手段を提供する。このような手段は、患者が、すでに埋め込まれているペース・メーカーも有さず、心臓保護ペーシング以外の処置目的のために埋め込まれたペース・メーカーを有することも予想されないとき、特に価値がある。心臓保護ペーシングは、ＭＩを含む虚血性イベントに付随する組織損傷や心不全の進展から患者の心臓を保護する。冠動脈ステントが、本文書での議論に対する特定の例として使用されるが、電気パルスを心臓に伝導するために適した他の脈管内の装置が、本主題による１つ又は複数のペーシング電極としてそれぞれ使用可能である。
【００１４】
図１は、埋込み可能なシステム１１０の実施形態、及び埋込み可能なシステム１１０が使用される環境の一部分を示している。埋込み可能なシステム１１０は、ＭＩを含む虚血性イベントに付随する損傷から心臓１０１を保護するために心臓保護ペーシング治療を実施する、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システムの実施形態である。図示された実施形態では、埋込み可能なシステム１１０は、リード１２５を通して埋込み可能なＰＧ１３０と接続された冠動脈ステント１２０を備える。
【００１５】
冠動脈ステント１２０が、経皮経管冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）の手術中に、冠動脈内に挿入される。ＰＴＣ手術中、開口が、患者の体１０２の中の大腿動脈１０４上に形成される。血管形成装置が、大腿動脈１０４内へ挿入され、かつ大動脈１０６へ、次に閉塞した冠動脈へ進められ、冠動脈を広げる。次に、ステント移送カテーテルを使用して、冠動脈ステント１２０が大腿動脈１０４内に挿入され、かつ大動脈１０６へ、次に広げられた冠動脈へ、その冠動脈内に配置されるまで進められる。図示された実施形態では、冠動脈ステント１２０が、右冠動脈１０７内に配置される。別の実施形態では、冠動脈ステント１２０は、左冠動脈１０８内に配置される。
【００１６】
リード１２５が、大腿動脈１０４内への冠動脈ステントの挿入の前に、冠動脈ステント１２０と接続される。冠動脈ステント１２０が冠動脈に配置され、リード１２５が、冠動脈内の冠動脈ステント１２０から大動脈１０６と大腿動脈１０４を通って大腿動脈１０４上の開口へ延びる脈管内リードである。冠動脈ステント１２０の冠動脈内への配置の後、埋込み可能なＰＧ１３０が、大腿動脈１０４上の開口の近くに、皮下に埋め込まれる。リード１２５が次に、埋込み可能なＰＧ１３０と接続される。手術の終了までに、埋込み可能なシステム１１０が、体１０２の中に完全に埋め込まれる。一実施形態では、リード１２５が、約３０センチメートルから１２０センチメートルの範囲の長さ、及び約０．１２５ミリメートルから１ミリメートルの直径を有する細長い本体を有する。１つ又は複数の絶縁された導体が、冠動脈ステント１２０と埋込み可能なＰＧ１３０の間を電気的に接続するために細長い本体を通って延びている。血液凝固を防止するために、リード１２５の少なくとも一部分が、抗凝固剤で被覆される。
【００１７】
埋込み可能なＰＧ１３０は、心臓保護ペーシング・シークエンスに従ってペーシング・パルスを送る。ペーシング・パルスが、リード１２５を通り、かつペーシング電極として使用される冠動脈ステント１２０を通して心臓１０１へ送られる。心臓保護ペーシング・シークエンスは、虚血性イベントに付随する心臓損傷を最小化するために、虚血性イベントの前、間、及び／又は後に心臓保護ペーシング治療を可能にする。
【００１８】
図２は、埋込み可能なシステム２１０の実施形態、及び埋込み可能なシステム２１０が使用される環境の一部の図である。埋込み可能なシステム２１０は、ＭＩを含む虚血イベントに付随する損傷から心臓１０１を保護するために、心臓保護ペーシング治療を実施する、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システムの別の実施形態である。図示された実施形態では、埋込み可能なシステム２１０が、一体型の脈管内ＰＧステントを形成するために、冠動脈ステント２２０に取り付けられた埋め込み可能なＰＧ２３０を備える。
【００１９】
埋込み可能なシステム２１０は、ＰＴＣＡ手術中に挿入される。ＰＴＣＡ手術中、開口が、患者の体１０２の中の大腿動脈１０４上に形成される。血管形成装置が、大腿動脈１０４内に挿入され、かつ大動脈１０６へ、次に閉塞した冠動脈へ進められ、冠動脈を広げる。次に、ステント搬送カテーテルを使用して、埋込み可能なシステム２１０が、大腿動脈１０４内に挿入され、かつ大動脈１０６へ、次に広げられた冠動脈へ、冠動脈内に配置されるまで進められる。図示された実施形態では、埋込み可能なシステム２１０が、右冠動脈１０７内に配置される。別の実施形態では、埋込み可能なシステム２１０が、左冠動脈１０８内に配置される。
【００２０】
埋込み可能なＰＧ２３０が、心臓保護ペーシング・シーケンスに従ってペーシング・パルスを送る。ペーシング・パルスが、ペーシング電極として使用される冠動脈ステント２２０を通して心臓１０１へ送られる。心臓保護ペーシング・シークエンスは、虚血イベントに付随する心臓損傷を最小化するために、虚血イベントの前、間、及び／又は後の心臓保護ペーシング治療を可能にする。
【００２１】
埋込み可能なＰＧ２３０は、埋込み可能なシステム２１０が冠動脈内に配置されたとき、その動脈内の血流が関係しないように、十分小さいサイズである。一実施形態では、サイズの制約によって、埋込み可能なＰＧ２３０が、電力送信が可能な遠隔通信リンクを使用して外部から電力を供給されること、又は遠隔通信リンクを使用して再充電可能である再充電可能なバッテリを備えることを必要とする。これらは以下でさらに議論される。一実施形態では、埋込み可能なＰＧ２３０の少なくとも一部分が、抗凝固剤で被覆される。
【００２２】
図３は、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０と外部システム３８０を備える、ペーシング・システム３００の実施形態の図である。様々な実施形態では、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０は、埋込み可能なシステム１１０と埋込み可能なシステム２１０のうちの１つを備える。様々な実施形態では、ステントとして機能することとペーシング・パルスを送ることに加えて、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０は、様々な生理学的な感知及び検知機能を行う。遠隔通信リンク３７５が、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０と外部システム３８０の間の無線通信を可能にする。
【００２３】
外部システム３８０によって、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０のプログラミングが可能になり及び／又は埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０によって取得された信号の受信を可能になる。一実施形態では、外部システム３８０が、プログラマを備える。別の実施形態では、外部システム３８０が、携帯型のコントローラを備える。別の実施形態では、外部システム３８０が患者管理システムを備える。患者監視システムは、遠隔通信リンク３７５を介して埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０と通信する外部装置、外部装置に結合された電気通信ネットワーク、電気通信ネットワークに結合された遠隔装置を備える。遠隔装置は、使用者が、患者から離れた位置から、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０を制御又はプログラミングを可能にする。
【００２４】
遠隔通信リンク３７５によって、システム３８０から埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０へデータを送信する。これは、たとえば、生理学的なデータを取得するように、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０をプログラミングすること、所定のペーシング・アルゴリズムに従ってペーシング・パルスを送るように、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０をプログラミングすること、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０を使用したペーシング・パルスの送りを制御することを含む。様々な実施形態では、遠隔通信リンク３７５はまた、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０から外部システム３８０へのデータ送信を可能にする。これは、たとえば、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０によって取得されたリアルタイムの生理学的なデータを送信すること、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０によって取得され、かつ保管された生理学的なデータを抽出すること、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０内に保管された処置履歴データを抽出すること、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０の動作ステータス（たとえば、バッテリ・ステータス）を示すデータを抽出することを含む。一実施形態では、データ送信に加えて、遠隔通信リンク３７５はまた、外部システム３８０から埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０への電力送信を可能にする。電力送信は、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０に、その動作のために必要とされるエネルギーを供給する。一実施形態では、遠隔通信リンク３７５は、誘導遠隔通信リンクである。代替となる実施形態では、遠隔通信リンク３７５が、遠距離場無線周波数（ＲＦ）遠隔通信リンクである。別の代替となる実施形態では、遠隔通信リンク３７５が超音波遠隔通信リンクである。
【００２５】
図４は、埋込み可能なシステム４１０の回路の構成部分の実施形態を示すブロック図である。埋込み可能なシステム４１０は、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０の特定の実施形態であり、かつ埋込み可能なＰＧ４３０、ＰＧステント・インターフェイス４２５、冠動脈ステント４２０を備える。様々な実施形態では、埋込み可能なシステム１１０と埋込み可能なシステム２１０はそれぞれ、図４に示されている回路を備える。
【００２６】
埋込み可能なＰＧ４３０は、埋込み可能なＰＧ１３０又は２３０の特定の実施形態であり、かつハーメチックに密封された埋込み可能なハウジング内に含まれる電子回路を備える。埋込み可能なＰＧ４３０は、制御回路４３２とパルス出力回路４３４を備える。制御回路４３２は、心臓保護ペーシング・タイマ４３６を備える。心臓保護ペーシング・タイマ４３６は、虚血イベントに付随する心臓損傷を最小化するために、虚血イベントの前、間、及び／又は後にペーシング・パルスを送るためのタイミングを制御する、心臓保護ペーシング・シークエンスを時間調整する。一実施形態では、心臓保護ペーシング・シークエンスが、ペーシングと非ペーシングの交番する期間を備える。ペーシング期間はそれぞれ、その間に複数のペーシング・パルスが所定のペーシング・モードで送られる、ペーシング継続時間を有する。非ペーシング期間はそれぞれ、その間にペーシング・パルスが送られない、非ペーシング継続時間を有する。一実施形態では、心臓保護ペーシング・タイマ４３６が、周期ベースなどの所定のスケジュールに従って、心臓保護ペーシング・シークエンスを開始し時間調整する。パルス出力回路４３４が、ペーシング期間のそれぞれの間に複数のペーシング・パルスを送る。
【００２７】
一実施形態では、心臓保護ペーシング・タイマ４３６が、虚血イベントに付随する心臓損傷を最小化するために、虚血イベントの後にポストコンディショニング・シークエンス、及び潜在的な再発虚血イベントに付随する潜在的な心臓損傷を最小化するために、複数の予防的なプレコンディショニング・ペーシング・シークエンスを時間調整する。ポストコンディショニング・シークエンスとプレコンディショニング・シークエンスはそれぞれ、心臓保護ペーシング・タイマ４３６によって時間調整される、心臓保護ペーシング・シークエンスの例である。ポストコンディショニング・シークエンスは、ポストコンディショニング・ペーシングと非ペーシングの交番する期間を備える。ポストコンディショニング・ペーシング期間はそれぞれ、その間に複数のペーシング・パルスが送られる、ポストコンディショニング・ペーシング継続時間を有する。ポストコンディショニング非ペーシング期間はそれぞれ、その間にペーシング・パルスが送られない、ポストコンディショニング非ペーシング継続時間を有する。ポストコンディショニング・シークエンスは、約３０秒から１時間の範囲のポストコンディショニング・シークエンス継続時間を有し、約１０分が特定の例である。ポストコンディショニング・ペーシング継続時間は、約５秒から１０分に範囲にあり、約３０秒が、特定の例である。ポストコンディショニング非ペーシング継続時間は、約５秒から１０分の範囲にあり、約３０秒が特定の例である。予防的なプレコンディショニング・ペーシング・シークエンスはそれぞれ、交番するプレコンディショニング・ペーシングと非ペーシング期間を備える。プレコンディショニング・ペーシング期間はそれぞれ、その間に複数のペーシング・パルスが送られるプレコンディショニング・ペーシング継続時間を有する。プレコンディショニング非ペーシング期間はそれぞれ、その間にペーシング・パルスが送られないプレコンディショニング非ペーシング継続時間を有する。予防的なプレコンディショニング・ペーシング・シークエンスはそれぞれ、約１０分から１時間の範囲のプレコンディショニング・シークエンス継続時間を有し、約４０分が特定の例である。プレコンディショニング・ペーシング継続時間は、約１分から３０分の範囲にあり、約５分が特定の例である。プレコンディショニング非ペーシング継続時間は、約１分から３０分の範囲にあり、約５分が特定の例である。一実施形態では、予防的なプレコンディショニング・ペーシング・シークエンスが、周期ベースで開始され、周期は約３０分から７２時間の範囲にあり、約４８時間が特定の例である。一実施形態では、心臓保護ペーシング・タイマ４３６が、モード・スイッチを備える。心臓保護ペーシング治療が、虚血イベントに応答して開始されたとき、心臓保護ペーシング・タイマ４３６が、ポストコンディショニング・タイミング・モードになり、その間にポストコンディショニング・シークエンスが時間調整される。ポストコンディショニング・シークエンスが完了した後、モード・スイッチが、ポストコンディショニング・モードから、その間に予防的なプレコンディショニング・ペーシング・シークエンスが時間調整されるプレコンディショニング・モードへ心臓保護ペーシング・タイマ４３６のタイミング・モードを切り替える。
【００２８】
冠動脈ステント４２０は、冠動脈ステント１２０又は２２０の特定の実施形態であり、かつペーシング・パルスを送るために、ＰＧステント・インターフェイス４２５を通してパルス出力回路４３４と電気的に接続された電極４２２を備える。一実施形態では、冠動脈ステント４２０は、電極４２２として機能する導電性部分を有する。言い換えれば、電極４２２は、冠動脈ステント４２０の電極部分、すなわちペーシング電極として機能する導電性部分を表す。一実施形態では、冠動脈ステント４２０は、裸の金属枠を備える。別の実施形態では、冠動脈ステント４２０は、薬剤被覆された金属枠を備える。別の実施形態では、冠動脈ステント４２０は、生体吸収性の材料で作製された部分を備える。この実施形態では、埋込み可能なシステム１１０として示されている埋込み可能なシステム構成が、埋込み可能なシステム２１０として示されている埋込み可能なシステム構成よりも適している。埋込み可能なシステム４１０はまた、ペーシング・パルスを送るためにパルス出力回路４３４と電気的に接続された戻り電極を備える。一実施形態では、電極４２２から電気的に絶縁された埋込み可能なハウジングの一部分が、戻り電極として機能する。別の実施形態では、戻り電極が冠動脈ステント４２０内に組み込まれ、かつ電極４２２から電気的に絶縁される。
【００２９】
ＰＧステント・インターフェイス４２５が、パルス出力回路４３４と電極４２２を電気的に接続する。特定の実施形態では、図１（埋込み可能なシステム１１０）に示されているように、ＰＧステント・インターフェイス４２５が、リード１２５などのリードを備える。リードは、パルス出力回路４３４と電極４２２を電気的に接続する１つ又は複数の絶縁されたワイヤを備える。埋込み可能なＰＧ４３０は、リードとの脱着可能な接続を可能にするために、埋込み可能なハウジング上にコネクタを備える。このことは、冠動脈ステント４２０又はＰＧステント・インターフェイス４２５の交換の必要なしで、必要なときに、埋込み可能なＰＧ４３０交換することを可能にする。別の特定の実施形態では、図２（埋込み可能なシステム２１０）に示されているように、ＰＧステント・インターフェイスが、脈管内ＰＧステントによってパルス出力回路４３４と電極４２２を電気的に接続する。埋込み可能なＰＧ４３０の埋込み可能なハウジングが、冠動脈ステント４２０に取り付けられる。
【００３０】
図５は、埋込み可能なシステム５１０の回路の構成部分の実施形態を示すブロック図である。埋込み可能なシステム５１０は、埋込み可能なシステム４１０の特定の実施形態であり、かつ埋込み可能なＰＧ５３０、ＰＧステント・インターフェイス４２５、冠動脈ステント４２０を備える。埋込み可能なＰＧ５３０は、埋込み可能なＰＧ４３０の特定の実施形態であり、かつ制御回路５３２、パルス出力回路４３４、感知回路５３８、埋込み遠隔通信回路５４０、電力供給回路５５４を備える。
【００３１】
制御回路５３２は、制御回路４３２の特定の実施形態であり、かつ、心臓保護ペーシング・タイマ５３６、ペーシング・モード・コントローラ５４２、ペーシング心拍数コントローラ５４４、命令受信器５４６、イベント検知器５４８、生理学的監視モジュール５５０を備える。様々な実施形態では、埋込み可能なシステム５１０の必要とされる、又は望ましい機能に応じて、制御回路５３２が、心臓保護ペーシング時間５３６、ペーシング・モード・コントローラ５４２、ペーシング心拍数コントローラ５４４、命令受信器５４６、イベント検知器５４８、生理学的監視モジュール５５０のうちの１つ又は複数を備える。たとえば、埋込み可能なシステム５１０が、固定された周期による周期ベースで、固定されたペーシング期間の間固定されたペーシング心拍数でＶＯＯモードでの高速ペーシング・パルスを送るという、限定された機能を行うために使用される場合、心臓保護ペーシング・タイマ５３６のみが必要とされる。
【００３２】
心臓保護ペーシング・タイマ５３６は、心臓保護ペーシング・タイマ４３６の特定の実施形態であり、かつ虚血イベントに付随する心臓損傷を最小化するために、虚血イベントの前、間、及び／又は後にペーシング・パルスを送るためのタイミングを制御するために、心臓保護ペーシング・シークエンスを時間調整する。一実施形態では、心臓保護ペーシング・シークエンスは、ペーシングと非ペーシングの交番する期間を備える。一実施形態では、心臓保護ペーシング・タイマ５３６が、心臓保護ペーシング・タイマ４３６に関して上記で議論されたように、周期ベースなどの所定のスケジュールに従って、心臓保護ペーシング・シークエンスを開始し時間調整する。別の実施形態では、心臓保護ペーシング・タイマ５３６が、命令受信器５４６から受信されたペーシング命令に応答して、１つ又は複数の心臓保護ペーシング・シークエンスを開始し時間調整する。一実施形態では、ペーシング命令が、心臓保護ペーシング・シークエンス又はペーシング期間を開始する、単一の信号を含む。別の実施形態では、ペーシング命令が、心臓保護ペーシング・シークエンスのペーシング期間のうちの１つをそれぞれ開始する、信号のシークエンスを含む。
【００３３】
ペーシング・モード・コントローラ５４２が、所定のペーシング・モードに従って、ペーシング期間中、ペーシング・パルスの送りを制御する。一実施形態では、ペーシング・モードが、外部システム３８０を使用してプログラム可能である。ペーシング・モードの例は、適用可能である場合それらの心拍数適応バージョンを含む、ＶＯＯとＶＶＩペーシング・モードを含む。心臓感知がペーシング・モードによって必要とされる様々な実施形態では、感知回路５３８が、電極４２２を使用して心電図を感知する。一実施形態では、ペーシング・モードが、心拍数適応ペーシング・モードであり、かつ感知回路５３８が、加速度計を使用して加速度信号などの活動信号を感知する。一実施形態では、ペーシング・モード・コントローラ５４２が、心室心拍数調整（ＶＲＲ）ペーシング・モードで、ペーシング期間中のペーシング・パルスの送りを制御する。ＶＲＲモードは、ペーシング・パルスの送りがＶＲＲアルゴリズムに従って制御されるペーシング・モードを称する。ＶＲＲアルゴリズムの例が、１９９９年５月２１日に提出された、「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＴＲＥＡＴＩＮＧ  ＩＲＲＥＧＵＬＡＲ  ＶＥＮＴＲＩＣＵＬＡＲ  ＣＯＮＴＲＡＣＴＩＯＮＳ  ＳＵＣＨ  ＡＳ  ＤＵＲＩＮＧ  ＡＴＲＩＡＬ  ＡＲＲＨＹＴＨＭＩＡ」という題名の米国特許出願第０９／３１６，５１５号、及び「ＳＹＳＴＥＭ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ  ＶＥＮＴＲＩＣＵＬＡＲ  ＰＡＣＩＮＧ  ＡＮＤ  ＢＩＶＥＮＴＲＩＣＵＬＡＲ  ＣＯＯＲＤＩＮＡＴＩＯＮ」という題名の、米国特許第６，２８５，９０７号で議論されており、両特許は、Ｃａｒｄｉａｃ  Ｐａｃｅｍａｋｅｒｓ，Ｉｎｃ．に対して譲渡されており、これらはその全体において参照によって本明細書に組み込まれる。
【００３４】
ペーシング心拍数コントローラ５４４が、ペーシング期間中、ペーシング心拍数を制御する。一実施形態では、ペーシング心拍数が、約５０パルス／分（ｐｐｍ）から１２０ｐｐｍの範囲にある。特定の実施形態では、ペーシング心拍数が、約７０ｐｐｍである。一実施形態では、ペーシング心拍数コントローラ５４４が、患者の固有心拍数よりも高いペーシング心拍数を設定する。特定の実施形態では、ペーシング心拍数コントローラ５４４が、患者の固有心拍数を超える約２０ｐｐｍにペーシング心拍数を設定する。一実施形態では、ペーシング心拍数コントローラ５４４が、患者の固有心拍数のいずれかの実質的な変化に応答してペーシング心拍数を動的に調節する。
【００３５】
ペーシング命令受信器５４６が、ペーシング命令を受信する。一実施形態では、ペーシング命令が、外部システム３８０から送信され、かつペーシング命令受信器５４６が、埋込み式遠隔通信回路５４０を通してペーシング命令を受信する。別の実施形態では、ペーシング命令が、心臓保護ペーシングの必要性を示すために事前に定義された検知されたイベントに応答して、埋込み可能なシステム５１０内で作成され、かつペーシング命令受信器５４６が、イベント検知器５４８からペーシング命令を受信する。命令受信器５４６によって受信されたペーシング命令に応答して、心臓保護ペーシング・タイマ５３６が、ペーシング期間又は心臓保護ペーシング・シークエンスを開始する。一実施形態では、ペーシング命令が、ペーシング継続時間を特定し、かつ心臓保護ペーシング・タイマ５３６が、ペーシング命令に従って、ペーシング継続時間を時間調整する。
【００３６】
イベント検知器５４８が、心臓保護ペーシングに対する必要性を示す、１つ又は複数の所定のタイプのイベントを検知する。検知された所定のタイプのイベントに応答して、イベント検知器５４８が、ペーシング命令を作成する。一実施形態では、イベント検知器５４８が、虚血イベントを検知する虚血検知器５５２を備える。特定の実施形態では、虚血検知器５５２が、感知回路５３８によって感知された心臓信号から虚血イベントを検知する。心臓信号は、それを通してペーシング・パルスも送られる電極４２２を介して感知される心電図である。心電図ベースの虚血検知器の一例が、Ｃａｒｄｉａｃ  Ｐａｃｅｍａｋｅｒｓ，Ｉｎｃ．に対して譲渡された、２００１年９月２５日に提出された、「ＥＶＯＫＥＤ  ＲＥＳＰＯＮＳＥ  ＳＥＮＳＩＮＧ  ＦＯＲＩＳＣＨＥＭＩＡ  ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ」という題名の米国特許出願第０９／９６２，８５２号で議論されており、これが、その全体において参照によって本明細書に組み込まれる。虚血イベントの検知に応答して、イベント検知器５４８が、虚血イベントの発生と心臓保護ペーシングの送りの間の所定のタイミング関係に従って、ペーシング命令を作成する。一実施形態では、イベント検知器５４８が、虚血イベントの検知に応答して直ちにペーシング命令を出す。別の実施形態では、イベント検知器５４８が、虚血検知器５５２によって検知されたような虚血イベントの終了後に、ペーシング命令を出す。ペーシング命令に応答して、心臓保護ペーシング・タイマ５３６が、ペーシング期間又は心臓保護ペーシング・シークエンスを開始する。
【００３７】
生理学的な信号監視モジュール５５０が、感知回路５３８によって感知された１つ又は複数の生理学的な信号から１つ又は複数の生理学的な変数を監視する。一実施形態では、感知回路５３８が、電極４２２を使用して心電図を感知する。さらなる実施形態では、感知回路５３８が、埋込み可能なＰＧ５３０及び／又は冠動脈ステント４２０内の又はそれと接続された１つ又は複数のセンサを使用して、追加の１つ又は複数の生理学的な信号を感知する。一実施形態では、１つ又は複数の生理学的な変数が、埋込み式遠隔通信回路５４０を通して外部システム３８０へ送信される。別の実施形態では、イベント検知器５４８が、１つ又は複数の生理学的な変数に基づいて、１つ又は複数の所定のタイプのイベントを感知する。一実施形態では、生理学的な信号監視モジュール５５０が、感知回路５３８によって感知された心電図から心拍数を検知する、心拍数検知器を備える。さらなる実施形態では、生理学的な信号監視モジュール５５０が、心臓心拍数からＨＲＶを検知するための心拍数変動（ＨＲＶ）検知器を備える。ＨＲＶ検知器が、所定の時間にわたって検知された心拍数に基づいてＨＲＶを表すＨＲＶパラメータを作成する。
【００３８】
電力供給回路５５４が、埋込み可能なＰＧ５３０の回路構成にその動作のために必要とされるエネルギーを供給する。一実施形態では、電力供給回路５５４が、埋込み可能なＰＧ５３０の電源としてのバッテリを備える。別の実施形態では、電力供給回路５５４が、図６を参照にして以下に議論されるように、外部システム３８０から電力を受け取る。バッテリを使用すること、外部電源から電力を受け取ること、又はその両方の使用の選択は、電力消費、サイズ制約、埋込み可能なＰＧ５３０の意図される寿命を含む要素に依存する。一実施形態では、外部電源から電力を受け取るようにすると、埋込み可能なＰＧ５３０を、埋込み可能なシステム２１０などの一体型の脈管内のＰＧステント内での使用のために十分小さく作製することを可能にする。特定の実施形態では、埋込み可能なＰＧ５３０は、外部電源から電力を受け取り、バッテリを備えない。別の実施形態では、埋込み可能なＰＧ５３０は、小さい再充電可能なバッテリを備え、かつその再充電可能なバッテリを充電するために外部電源から電力を受け取る。
【００３９】
図６は、埋込み可能なシステム６１０の回路の構成部分の実施形態を示すブロック図である。埋込み可能なシステム６１０は、埋込み可能なシステム４１０の別の特定の実施形態であり、埋込み可能なＰＧ６３０、ＰＧステント・インターフェイス６２５、冠動脈ステント６２０を備える。埋込み可能なシステム６３０は、外部電源によって電力供給され、埋込み可能なシステム５３０のほぼすべての機能を行うために、埋込み可能なシステム５３０のほぼすべての構造構成要素を備える。
【００４０】
電力供給回路６５４は、電力供給回路５５４の特定の実施形態であり、かつ電力受取器６５６を備える。電力受取器６５６は、アンテナ６５８からＲＦ電力を受け取り、アンテナは、遠隔通信リンク３７５を通して外部システム３８０から送信されたＲＦ電力を受け取る。冠動脈ステント６２０は、冠動脈ステント４２０の特定の実施形態であり、かつ電極６２２とアンテナ６５８を備える。電極６２２は、冠動脈ステント６２０の電極部分、すなわちペーシング電極として機能する導電性部分を表す。アンテナ６５８は、冠動脈ステント６２０のアンテナ部分、すなわちＲＦ電力を受け取るアンテナとして機能する導電性部分を表す。一実施形態では、電極部分とアンテナ部分は、冠動脈ステント６２０の同じ導電性部分を備える。言い換えれば、冠動脈ステント４２０は、電極６２２とアンテナ６５８として機能する導電性部分を有する。電力受取器６５６が、埋込み可能なシステム６１０の回路構成にその動作のための電力を供給するために、受信されたＲＦ電力を直流電力に変換する。さらなる実施形態では、電力供給回路６５４が、再充電可能なバッテリとバッテリ充電回路を備える。外部システム３８０が、遠隔通信リンク３７５を介して埋込み可能なシステム６１０と結合されるとき、バッテリ充電回路が、電力受取器６５６から直流電力を受け取り、かつ再充電可能なバッテリを充電する。外部システム３８０が、遠隔通信リンク３７５を介して埋込み可能なシステム６１０と結合されていないとき、再充電可能なバッテリが、埋込み可能なシステム６１０の回路構成にその動作のための電力を供給する。
【００４１】
一実施形態では、アンテナ６５８が、埋込み可能な遠隔通信回路５４０を使用したデータ送信のためにも使用される。一実施形態では、冠動脈ステント６２０が、感知回路５３８及び／又は生理学的監視モジュール５５０によって受信される生理学的な信号を感知するためにそれぞれ使用される、１つ又は複数のセンサ６６０をさらに備える。このようなセンサの例は、活動センサ、姿勢センサ、呼吸数センサ、局所壁運動センサ、ストーク量センサ、ｐＨセンサ、圧力センサ、インピーダンス・センサ、歪みセンサを含む。様々な実施形態では、センサ６６０によって感知された１つ又は複数の生理学的な信号が、心臓保護ペーシング・シークエンスを開始させるために使用される。特定の実施形態では、このような１つ又は複数の生理学的な信号が患者が休止していることを示すとき、心臓保護ペーシング・シークエンスが開始される。別の特定の実施形態では、歪みセンサが、ステントに付加される曲げ力を示す信号を感知するために冠動脈ステント６２０内に組み込まれた歪みゲージ・センサである。曲げ力のタイミングと振幅は、ステントの近くの領域での心臓壁の動きを反映し、かつこのような領域の心臓壁の動きは、領域が虚血しているかどうかを示す。ＰＧステント・インターフェイス６２５は、アンテナ６５８から電力受取器６５６へＲＦ電力を供給すること、アンテナ６５８と埋め込み式遠隔通信回路５４０の間でデータを送信すること、パルス出力回路４３４から電極６２２へペーシング・パルスを送ること、電極６２２から感知回路５３８へ心電図を送信すること、センサ６６０から感知回路５３８及び／又は生理学的監視モジュール５５０へ、もしある場合は、他の生理学的な信号（複数の信号）を送信することのために必要とされるすべての接続を可能する。
【００４２】
図７は、外部システム７８０の回路の構成部分の実施形態を示すブロック図である。外部システム７８０は、外部システム３８０の特定の実施形態であり、かつアンテナ７８２、外部遠隔通信回路７８４、ペーシング命令発生器７８６、電力供給器７８８、外部制御回路７９０を備える。
【００４３】
外部遠隔通信回路７８４が、アンテナ７８２を通して埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０（様々な実施形態を含む）とデータを送受信する。ペーシング命令発生器７８６が、ペーシング期間又は心臓保護ペーシング・シークエンスを開始するペーシング命令を生成する。ペーシング命令が、外部遠隔通信回路７８４とアンテナ７８２通して、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０へ送信される。一実施形態では、外部システム７８０が、ユーザ命令を受信するためのユーザ・インターフェイスを備え、かつペーシング命令発生器７８６が、１つ又は複数のユーザ命令に従ってペーシング命令を作成する。外部制御回路７９０が、外部システム７８０の動作を制御する。一実施形態では、外部制御回路７９０が、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０から、ペーシング期間又は心臓保護ペーシング・シークエンスを開始する必要性を示すデータを受信する。データは、たとえば、イベント検知器５４８によって検知されたイベント、又は生理学的監視モジュール５５０によって作成された生理学的変数を表す。それに応答して、外部制御回路７９０が、ペーシング命令発生器７８６にペーシング命令を発生させる。埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０が外部電源によって電力供給される一実施形態では、電力供給器７８８が、ＲＦ電力（埋込み可能なシステムを動作させるために必要とされる電力を搬送するＲＦ信号）を発生し、かつアンテナ７８２を通してＲＦ電力を供給する。一実施形態では、遠隔通信リンク３７５を使用したデータ送信が、電力を搬送するＲＦ信号を変調させることによって行われる。一実施形態では、電力供給器７８８が、磁気エネルギーの形態のＲＦ電力を送る。別の実施形態では、電力供給器７８８が、電磁エネルギーの形態のＲＦ電力を発生させ、かつ送る。一実施形態では、電力供給器７８８が、音響（超音波）エネルギーの形態のＲＰ電力を発生させ、かつ送る。
【００４４】
図８は、ＭＩを含む虚血イベントの前、間、及び／又は後の心臓保護のために、ペーシング・パルスを送るための方法の実施形態を示すフロー・チャートである。一実施形態では、方法は、その様々な実施形態を含む、埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム３１０を使用して行われる。
【００４５】
心臓保護ペーシング・シークエンスが、８００で、時間調整される。心臓保護ペーシング・シークエンスは、交番するペーシングと非ペーシング期間を備える。ペーシング期間はそれぞれ、その間に複数のペーシング・パルスが所定のペーシング・モードで送られる、ペーシング継続時間を有する。非ペーシング期間はそれぞれ、その間にペーシング・パルスが送られない、非ペーシング継続時間を有する。ペーシング・モードの例は、ＶＯＯ、ＶＶＩ、ＶＲＲペーシング・モードを含む。一実施形態では、ペーシング心拍数が、患者の固有心拍数よりも高く設定される。一実施形態では、ペーシング心拍数が、ＶＲＲモードなどの患者の固有心拍数のいずれかの実質的な変化に応答して動的に調節される。一実施形態では、ペーシング期間が、所定の周期による周期ベースなどの所定のスケジュールに従って開始される。別の実施形態では、ペーシング命令が、受信される。心臓保護ペーシング・シークエンス、及び／又は心臓保護ペーシング・シークエンスのペーシング期間のそれぞれが、ペーシング命令に応答して開始される。さらなる実施形態では、ペーシング継続時間もまた、ペーシング命令に従って設定される。一実施形態では、ペーシング命令が、ユーザによって出される。別の実施形態では、心臓保護ペーシングに対する必要性を示す所定のタイプのイベントが、検知される。このような所定のタイプのイベントの検知に応答して、ペーシング命令が作成される。特定の実施形態では、所定のタイプのイベントが、虚血イベントを含む。
【００４６】
ペーシング期間のそれぞれの中の複数のペーシング・パルスが、８１０で、埋込み可能なＰＧから冠動脈ステントへ送られる。冠動脈ステントが、ペーシング電極として機能する電極部分を備える。一実施形態では、ペーシング・パルスが、冠動脈ステントと埋込み可能なＰＧの間の電気的接続を提供するリードを通して、冠動脈ステントのその電極部分に送られる。一実施形態では、埋込み可能なＰＧを動作させるために必要とされる電力が、埋込み可能なＰＧ内のバッテリによって供給される。別の実施形態では、埋込み可能なＰＧを動作させるために必要とされる電力が、磁気、電磁気、又は音響エネルギーの形態で外部電源から受け取られる。
【００４７】
様々な実施形態では、ステップ８００、８１０が、虚血イベントの後で繰り返される。虚血イベントに付随する心臓損傷を最小化するために、ポストコンディショニング・シークエンスが、虚血イベントの後で時間調整される。次に、潜在的に再発する虚血イベントに付随する潜在的な心臓損傷を最小化するために、複数の予防的なプレコンディショニング・ペーシング・シークエンスが、時間調整される。ポストコンディショニング・シークエンス及びプレコンディショニング・シークエンスはそれぞれ、心臓保護ペーシング・シークエンスの例である。ポストコンディショニング・シークエンスは、交番するポストコンディショニング・ペーシングと非ペーシング期間を備える。ポストコンディショニング・ペーシング期間は、それぞれ、その間に複数のペーシング・パルスが送られる、ポストコンディショニング・ペーシング継続時間を有する。ポストコンディショニング非ペーシング期間はそれぞれ、その間にペーシング・パルスが送られない、ポストコンディショニング非ペーシング継続時間を有する。予防的なプレコンディショニング・ペーシング・シークエンスはそれぞれ、交番するプレコンディショニング・ペーシングと非ペーシング期間を備える。プレコンディショニング・ペーシング期間はそれぞれ、その間に複数のペーシング・パルスが送られる、プレコンディショニング・ペーシング継続時間を有する。プレコンディショニング非ペーシング期間はそれぞれ、その間にペーシング・パルスが送られない、プレコンディショニング非ペーシング継続時間を有する。
【００４８】
上記の詳細な説明が、例示的であり、限定的なものではないことを理解されたい。他の実施形態が上記の説明を読みかつ理解すれば、業者に明らかになるであろう。したがって、本発明の範囲が、添付の特許請求の範囲を参照にして、このような特許請求の範囲に等価なものの全範囲とともに決定される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】埋込み可能な心臓保護ペーシング・システムのある実施形態、及びシステムがその中で使用される環境の一部分を示す図である。
【図２】埋込み可能な心臓保護ペーシング・システムの別の実施形態、及びシステムがその中で使用される環境の一部分を示す図である。
【図３】埋込み可能な心臓保護ペーシング・システム及び外部システムを備えるペーシング・システムの実施形態を示す図である。
【図４】埋込み可能なシステムの回路の一部分の実施形態を示すブロック図である。
【図５】埋込み可能なシステムの回路の一部分の特定の実施形態を示すブロック図である。
【図６】埋込み可能なシステムの回路の一部分の別の特定の実施形態を示すブロック図である。
【図７】外部システム回路の一部分の実施形態を示すブロック図である。
【図８】心臓保護のためのペーシング・パルスを送るための方法の実施形態を示すフロー・チャートである。
【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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