(57)【要約】  内因性伝導のために心室ペーシングを減少させるか、又は最小化するペーシングプロトコルが提供される。心室ペーシングを提供するモードで動作するとき、内因性伝導が回復しているか否かを判定するために、一連の伝導性チェックが実行される。これらの伝導性チェックは、後続の試行間に、より長い間隔を一般に含む所定のパターンに従って行われる。最大間隔は、最大間隔にあるときに、伝導性チェックが１日の同じ時間に順次に繰り返されないように提供される。【選択図】  図１
2008534132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋め込み可能医療デバイス（ＩＭＤ）であって、
該埋め込み可能医療デバイスを制御すると共に、心房ベースペーシングモード又は２腔ベースペーシングモードで該埋め込み可能医療デバイスを選択的に動作させるための心室ペーシングプロトコルモジュールを含む処理ユニットと、
前記処理ユニットの制御下で、心臓ペーシングを選択的に提供するパルス発生器と、
前記処理ユニットと通信可能に結合する内因性伝導性チェックモジュール(intrinsic conduction checking module)であって、前記２腔ベースペーシングモードで動作するときに、前記処理ユニットが伝導性チェックを実施するようにさせ、該伝導性チェックは所定のパターンに従って起こる、内因性伝導性チェックモジュールと
を備える、埋め込み可能医療デバイス。
【請求項２】
前記パターンは、後続の伝導性チェック間の最小持続期間を有する最小間隔、及び、後続の不首尾の伝導性チェック間の最大持続期間を有する最大間隔を含む、請求項１に記載の埋め込み可能医療デバイス。
【請求項３】
前記内因性伝導性チェックモジュールは、前記最大間隔に達するまで、前記後続の不首尾の伝導性チェック間の間隔の持続期間を増加させる、請求項２に記載の埋め込み可能医療デバイス。
【請求項４】
前記内因性伝導性チェックモジュールは、前記最大間隔を含み、該最大間隔で繰り返し伝導性チェックを実施する、請求項３に記載の埋め込み可能医療デバイス。
【請求項５】
前記内因性伝導性チェックモジュールは、所定の数の連続する不首尾の伝導性チェックが、前記最大値で実施された後に、オフセット値を付加する、請求項４に記載の埋め込み可能医療デバイス。
【請求項６】
前記所定の数は３である、請求項５に記載の埋め込み可能医療デバイス。
【請求項７】
前記最大持続期間は、前記最大間隔で実施される前記後続の不首尾の伝導性チェック間の日周期変動(circadian variation)を提供する値を有する、請求項４に記載の埋め込み可能医療デバイス。
【請求項８】
前記内因性伝導性チェックモジュールは、所定の数の連続する不首尾の伝導性チェックが、前記最大値で実施された後にオフセット値を付加する、請求項７に記載の埋め込み可能医療デバイス。
【請求項９】
前記所定の数は３である、請求項８に記載の埋め込み可能医療デバイス。
【請求項１０】
前記最大持続期間は、前記最大間隔で実施される任意の３つの連続する不首尾の伝導性チェック間の日周期変動を提供する値を有する、請求項４に記載の埋め込み可能医療デバイス。
【請求項１１】
前記内因性伝導性チェックモジュールは、所定の数の連続する不首尾の伝導性チェックが、前記最大値で実施された後にオフセット値を付加する、請求項１０に記載の埋め込み可能医療デバイス。
【請求項１２】
前記持続期間は、前記最大持続期間に達するまで、前記不首尾の伝導性チェックのそれぞれの後に２倍になる、請求項３に記載の埋め込み可能医療デバイス。
【請求項１３】
内因性伝導が存在する場合に心房ベースペーシングモードで、内因性伝導が存在しない場合に心室ペーシングプロトコルに従って２腔ペーシングモードで、心臓ペーシング能力を有する埋め込み可能医療デバイスを動作させること、
前記２腔ペーシングモードで動作しながら、所定の間隔で伝導性チェックを実施することであって、前記所定の間隔は、順次の不首尾の伝導性チェックについて提供される所定のパターンに従って変動し、該所定のパターンは、初期の最小間隔及び最大間隔を含む、実施すること、及び
前記最大間隔に達するまで、前記不首尾の伝導性チェックのそれぞれによって、前記所定のパターンから後続の間隔を選択すること
を含む、方法。
【請求項１４】
前記所定のパターンは、前記後続の不首尾の伝導性チェックのそれぞれによって、前記間隔の持続期間を２倍にすることを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記最大間隔は、前記最大値で実施される連続する伝導性チェック間の日周期分化(circadian differentiation)を提供する値である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記最大間隔は、前記最大値で実施される任意の３つの連続する不首尾の伝導性チェック間の日周期分化を提供する値である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記所定のパターンは、１分、２分、４分、８分、１６分、３２分、1時間、２時間、４時間、８時間、及び１６時間であり、それぞれ、前記最大間隔が１６時間である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
不首尾の伝導性チェックのセットが前記最大値で起こった後に前記最大間隔にオフセット値を付加することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記セットは、前記最大値での３つの連続する不首尾の伝導性チェックを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
埋め込み可能医療デバイスであって、
心室ペーシングプロトコルに従ってペーシングを提供する手段と、
最大間隔において日周期分化を提供する所定のパターンに従って伝導性チェックを実施する手段と
を備える、埋め込み可能医療デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的に、埋め込み可能医療デバイスに関し、より具体的には、心臓ペーシングが可能な埋め込み可能医療デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓ペーシングを提供するときに、心室の内因性伝導及び内因性脱分極を促進すると共に、心室ペーシングを減らすか又は最小にする選択が存在する。いろいろな程度の首尾で内因性伝導を促進するための種々のプロトコルが提供される。たとえば、或るモードでは、プログラムされたＡＶ（房室）遅延が延長され、隠れた(underlying)伝導が存在する場合、検知された心室事象によって、後続の心室ペース(pace)が抑制される。有用であるが、こうしたＡＶ延長は、利用可能な最大間隔が、従来のペーシングモダリティの能力と一致していなければならない点で制限される。すなわち、そのようなＡＶ間隔は、たとえば、ＤＤＤモード内又はＤＤＤＲモード内で規定されてもよい。任意の所与の心周期について、心室ペースは、検知された心室活動が存在しない状態でＡＶ遅延の終わりに遂行されるであろう。したがって、所与の心周期内で、それを超えると心室ペースが安全に遂行されない場合がある最大ＡＶ遅延が存在する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明のプロトコルによれば、また、上記で組み込まれた適用においてより詳細に規定されるように、検知された心室事象が存在しなくても、心周期全体が心室ペーシングなしで過ぎることを可能にするモードが提供される。これは、所与の心周期中に内因性伝導が起こる最大の機会を提供する。こうしたプロトコルは、ひとまとめに「管理された心室ペーシング(managed ventricular pacing)（商標）」（ＭＶＰ（商標））又は「心室ペーシングプロトコル(ventricular pacing protocol)（商標）」（ＶＰＰ）と呼ぶことができる。
【０００４】
実際には、所与の患者は、心室ペーシングを全く提供しない、所与のＶＰＰによって非常にうまく振舞う場合がある。すなわち、内因性伝導が常に存在するか、又は、ＶＰＰによって許容される程度にのみ欠如する限り、ＡＡＩＲモード、ＡＡＩモード、ＡＤＩモード、又はＡＤＩＲモードで有効に作用する。他の患者、たとえば完全心ブロックを有する患者は、ペースメーカに依存し、一定の心室ペーシングを要求する。こうした例では、心室ペーシングが生存にとって重要であるため、ＶＰＰは、心室ペーシングを減らす機会を全く持っていない。最後に、２つの極端の間で変動する患者が存在する。これらの患者は、或る時は心室ペーシングを要求し、他の時には、正常な間隔で又は長い間隔で内因性伝導を示すであろう。
【０００５】
変動する患者の場合、ＶＰＰは、許容可能なときには心房ベースペーシングモードで動作し、心室ペーシングが要求されるときには２腔ペーシングモードで動作する。本説明は、概要として提供され、限定的であることを意味しない、すなわち、或る例では、ＶＰＰは、或るモードから別のモードへモード切換えを行い、一方、他の例では、ＶＰＰは、心房ベース機能と２腔ベース機能との両方を実施する単一モードを含むことが理解されるべきである。そのため、説明のために、（ＶＰＰに関して）心房ベースモード又は２腔ベースモードへの言及(indication)は、付与されている機能を示すと共に、両方の態様を含む単一モードを使用するＶＰＰの、実際のモードステータス／スイッチ又は機能ステータスを含む。さらに、心房ベースペーシングモードは、心室ペーシングが、（所与の周期の間）一般に提供されないことを単に意味し、２腔モードは、心室ペーシングが利用可能であることを意味する。そのため、本明細書で使用されるこれらの区別は、３腔ペーシング機構(arrangement)、４腔ペーシング機構、又は他の多部位ペーシング機構を排除しない。
【０００６】
示したように、種々の患者は、心室ペーシングを要求すること及びしないことの間で変動する。したがって、２腔ベースペーシングモードへの変更は、一般に永久的であるとは予想されない。すなわち、デバイスは、内因性伝導が存在するか否かを判定するために伝導性チェックを周期的に実施し、したがって、心房ベースペーシングモードへの復帰を容易にするであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明による、使用に適合した埋め込み可能医療デバイスシステムの図である。図１に示す医療デバイスシステムは、患者１２に埋め込まれた、埋め込み可能デバイス（「ＩＭＤ」）１０を含む。ＩＭＤ１０は、ペースメーカであってもよく、又は、埋め込み可能カーディオバータ／ディフィブリレータ（ＩＣＤ）の場合のように、カーディオバージョン能力及び／又はデフィブリレーション能力を含んでもよいことが理解されるべきである。ＩＭＤ１０は、密閉され且つ生物学的に不活性な外部ケーシング内に収容される。その外部ケーシングは、それ自体に導電性があって、ペーシング／検知回路において不関電極の役をする。１つ又は複数の、ペースメーカのリード線は、図１において参照符号１４でまとめて特定され、従来の方法でＩＭＤ１０に電気的に結合されて、静脈１８を介して患者の心臓１６内に延びる。一般に、リード線１４の遠位端の近くには、電気的な心臓信号を受信するため、且つ／又は、電気的ペーシング刺激を心臓１６に送出するために、１つ又は複数の露出した導電性電極が配設される。当業者に理解されるように、リード線１４は、その遠位端が心臓１６の心房及び／又は心室内に位置する状態で埋め込まれてもよい。
【０００８】
ＩＭＤ１０は、リード線１４が血管系を通じて心臓内に延びる状態で、胸筋の下に通常画定される「ポケット」内に埋め込まれるものとして図１に示される。或いは、ＩＭＤ１０は、心臓１６から離れている電極を有するか、又は、心臓１６の内側部分若しくは外側部分に延びるリード線を含む、皮下埋め込み式デバイスにおいて具体化されてもよい。
【０００９】
同様に、図１には、以降でさらに詳細に述べられる、アップリンク通信チャネル及びダウンリンク通信チャネルを介して埋め込み式デバイス１０と非侵襲通信する外部プログラミングユニット２０が示される。ＩＭＤ１０とプログラミングユニット２０との間での２方向通信を容易にするために、従来の医療デバイスプログラミングシステムに従ってプログラミングヘッド２２がプログラミングユニット２０に連結される。知られている多くの埋め込み可能デバイスシステムにおいて、図１に示すプログラミングヘッド等のプログラミングヘッドは、デバイスのインプラント部位の上の患者の体に近接して（通常、皮膚接触部から２〜３インチ以内に）位置し、それにより、ヘッド内の１つ又は複数のアンテナは、当技術分野における一般的なやり方に従って、アンテナにＲＦ信号を送出すると共にアンテナからＲＦ信号を受信することができる。それらのアンテナは埋め込み式デバイスの密閉格納容器内に配設されるか、又はデバイスのコネクタブロック内に配設される。
【００１０】
別法として、又は、付加的に、プログラミングユニット２０との通信は、ＩＭＤ１０内に適切な送受信器を組み込むことによって、ＲＦ伝送を通じて、長い距離にわたって行われる。図２は開示される本発明による、プログラミングユニット２０の一実施形態の斜視図である。
【００１１】
図３は、ＩＭＤ１０内のパルス発生器１０を構成する電子回路機構の一実施形態のブロック図である。主刺激制御回路２０は、ＩＭＤのペーシング機能及び検知機能を制御する。たとえば、図３の刺激制御回路２０は、センス増幅器回路部２４、刺激用パルス出力回路部２６、水晶クロック２８、ランダムアクセスメモリ及び読み出し専用メモリ（ＲＡＭ／ＲＯＭ）ユニット３０、並びに中央処理ユニット（ＣＰＵ）３２を含む。ＩＭＤ１０はまた、内部通信回路３４を含み、それにより、外部プログラマ／制御ユニット２０と通信することが可能である。
【００１２】
引き続き図３を参照すると、ＩＭＤ１０は、コネクタブロックアセンブリ１１において１つ又は複数のリード線１４と結合し、リード線は、埋め込まれると、インプラント部位と患者の心臓１６との間に経静脈的に延びる。電気的には、リード線の導体とパルス発生器１０の内部電気部品との結合は、リード線インタフェース回路１９によって容易にすることができ、リード線インタフェース回路１９は、マルチプレクサのように機能して、リード線１４の種々の導体と、ＩＭＤ１０の個々の電気部品との間での必要な接続を選択的に且つ動的に確立する。リード線１４の種々の導体は、たとえば、心房の先端及びリング電極導体ＡＴＩＰ及びＡＲＩＮＧ、並びに、心室の先端及びリング電極導体ＶＴＩＰ及びＶＲＩＮＧを含む。
【００１３】
図４は、Ｍａｒｋｅｒ  Ｃｈａｎｎｅｌ（登録商標）図によるＡＤＩ／ＲモードでのＩＭＤ動作を示すはしご図である。技術に情通する者は、ＮＢＧコードの助けを借りて、第１の位置の文字（Ａ）は、ペースメーカ（又は他の埋め込み式デバイス）が、検知される心房事象がないときに心房をペーシングすることを意味すると認識することができるであろう。第２の文字（Ｄ）は、ペースメーカが、２腔で、すなわち、心房腔と心室腔との両方で検知することを意味する。第３の文字（Ｉ）は、いずれかの腔において検知すると、ペーシングがその特定の腔において抑制されることを意味する。最後の文字、Ｒは、デバイスが、レート応答性である、すなわち、圧電結晶、加速度計等の人工センサ、分時換気等に応答して、心房レートを変えることを意味する。
【００１４】
ＡＤＩ／Ｒモードの動作は、次の通りにはしご図に示される。ペーシングされる（又は検知される）心房事象１は、プログラム不可能な自動調整用（たとえば、１００〜１５０ミリ秒）ブランキング期間４を始動し、続いて心房感度を自動的に調整する（図示せず）。検知回路部（図３を参照）は、検知される心室事象２が、起こっているか否か、また、いつ起こったかを判定する。検出された場合、タイミング回路部（図３を参照）は、ＶＡ間隔９を始動する。他のタイミング、ブランキング期間、及び不応期は、以下の目的に役立つ。プログラム可能な心室ブランキング期間８は、「クロストーク」と呼ばれることがある、心室チャネル上での心房ペース１の検知を防止する。検知される心室事象２は、１２０ミリ秒心室後心房ブランキング（ＰＶＡＢ）期間６を開始し、続いて心房感度を自動的に調整する。ＰＶＡＢ６は、「遠方場Ｒ波検知」と呼ばれる、心房チャネル上でのＲ波又はＴ波の検知を防止するのに役立つ。検知される心室事象２はまた、１００ミリ秒心室ブランキング７を開始し、続いて、心室感度の自動的に調整する。この期間は、心室出力パルス又は心室脱分極自体の検知を防止するのに役立つ。再分極又はＴ波３は、Ｒ波２に続く。検知回路要素（図３を参照）によって検出される心室事象２は、タイミング回路要素に信号を送出してＶＡ間隔９を開始し、それによって次の心房ペーシングサイクルをもたらす。
【００１５】
損なわれていない(intact)ＡＶ伝導を完全に、又は或る程度有する洞機能不全(sick sinus)患者に関して、このモードが主に使用されることになることを考慮すると、ＡＤＩ／Ｒモードについて述べたこのタイプの動作は、臨床医又は医師が、起こることを予想するようなものである。損なわれていないＡＶ伝導の存在下では、たとえそれが長引いても、ペースメーカは、ＡＤＩ／Ｒ動作／モードを維持するであろう。検知される心室事象は、心周期の大部分（すなわち、ＰＱＲＳＴ）において起こることになる。図５は、患者が、万一、１つ又は少数の心周期について一時的なＡＶブロックを生じる場合に起こることになるものを教示する。
【００１６】
図５は、患者が一時的なＡＶブロックを生じる場合の、委ねられる(committed)ＤＤＩ／Ｒ動作のはしご図である。委ねられるＤＤＩ／Ｒ動作の目的は、ＡＶブロックの存在下で心室サポートを維持することである。手短に述べると、埋め込み式デバイスは、一心周期について、好ましいＡＤＩ／Ｒから委ねられるＤＤＩ／Ｒへモード切換えを行う。
【００１７】
委ねられるＤＤＩ／Ｒのタイミングは、以下の通りである。ＤＤＩ／Ｒモード（第３のペーシングサイクル、ＤＤＩ／Ｒと表示される）において、ペーシングされる第２の心房事象とペーシングされる第３の心房事象との間に検知される心室事象が存在しないため、ＡＶ間隔５は、ペーシングされるＰ波に続く短い８０ミリ秒に設定される。この短いＡＶ間隔５の目的は、ペーシングされるＲ波１３において最高点に達する心室ペーシングパルスと、ペーシングされた前の心房事象からの遅延した伝導を有する任意の可能性のある内因性Ｒ波との間の競合を抑えることである。こうした内因性Ｒ波の存在を仮定すると、心室出力パルスのタイミングは、通常、内因性の伝導Ｒ波の絶対不応期内に入る心室ペーシングパルスをもたらし、擬似融合拍動(psuedo-fusion beat：擬似融合収縮)（図示せず）が生じる。心室ペーシングパルスが、万一、一般に「Ｔに関するペーシング(pacing on T)」現象と呼ばれる、心室の相対的不応期内に入る場合、この動作は、心室頻脈の開始を防止することを意図される。
【００１８】
図５のタイミングに関して続けると、ペーシングされるＲ波１３は、１２０ミリ秒心室ブランキング期間７を開始し、続いて心室感度を自動的に調整する（図示せず）。ペーシングされるＲ波１３もまた、１２０ミリ秒ＰＶＡＢ６を開始し、続いて心房感度を自動的に調整する（図示せず）。一時的なＡＶブロックが自己修正すると共に、検知されるＲ波が検出されると仮定すると、好ましいＡＤＩ／Ｒは、図４に示すように、次のペーシングされるＰ波、又は検知されるＰ波によって再開する。
【００１９】
図６は、患者が、２サイクル以上の間持続するＡＶブロックを生じる場合の、一実施形態のペーシング動作を示すはしご図である。本発明の好ましい実施形態によれば、特に相対的に信頼性のあるＡＶ伝導が存在する場合、拍動の１つの抜け（すなわち、ＶＳなし）は、それ自体では、モード切換えを引き起こさないことに留意されたい。ＤＤＩ／Ｒへの１サイクルモード切換えに続いて、ＶＡ間隔９は、タイムアウトして、ペーシングされる心房事象１が生じる。ＡＶ伝導を促進するために、非常に長い（たとえば、４００ミリ秒又はセンサが指示するＡＶ間隔の最高約６５％の）１７が使用されてもよい。しかし、ＡＶ間隔１７が、第１のサイクル（ＡＤＩ／Ｒと表示される）で示すように、内因性の検知されるＲ波によって中断されない場合、ペースメーカは、即座に、ＤＤＤ／Ｒモードに切り換わる。内因性の検知されるＲ波が起こらない場合、デバイスはＡＤＩ／Ｒ動作（図示せず）に復帰する。プログラムされたＡＶ間隔を有するＤＤＤ／Ｒ動作は、内因性の検知されるＲ波が検出されるまで持続する。
【００２０】
ＡＤＩ／Ｒ動作の回復を強制しようとする周期的な試行が（図７に示すように）行われる。ＤＤＩ／Ｒモードへのモード切換えは、心房頻脈が検出される場合に起こる（図８を参照）。
【００２１】
図７は、ＤＤＤ／Ｒ動作が持続している間にＡＤＩ／Ｒ動作を回復しようとする周期的な試行を示すはしご図である。述べたように、患者が、レート依存ＡＶブロックと共に起こる場合があるような、長期のＡＶブロックを生じる場合、ＤＤＤ／Ｒモードは、持続した動作モードになる場合がある。こうした場合、デバイスは、プログラム可能な数のＤＤＤ／Ｒサイクル後に、ＡＤＩ／Ｒ１に復帰するようにプログラムされてもよい。こうして、デバイスは、たとえば、心房ペース１に続く２３において、検知される心室事象を探す。内因性の検知されるＲ波が検出される場合、ＡＤＩ／Ｒ動作が即座に再開される。検知される心室事象がない場合、デバイスは、図７の第３のサイクルに示すように、ＤＤＤ／Ｒモードで動作し続ける。
【００２２】
図８は、患者が、心房頻脈を生じる場合のペーシング動作のはしご図である。洞機能不全患者は、心房頻脈、心房粗動、又は心房細動のエピソードを有することが多い。これらのエピソード中、ペーシング動作は、心室ペーシングレートが、高速心房レートに同期もせず、症状を引き起こすほどに緩徐でもないようなものでなければならない。
【００２３】
図５において、デバイスは、ＡＤＩ／Ｒモードで動作している間に、ＤＤＩ／Ｒモード
に切換わることができることが留意された。ＤＤＩ／Ｒモードは心房頻脈の存在下でのペーシングに好適である。それは、高速心房レートに対する心室同期を可能にすることもなく、心室ペーシングレートをプログラムされている下方レート未満に下げることもないためである。したがって、図８に示すように、心房頻脈が実際に起こるとき、伝導心室事象のない状態の、高速の検知される心房事象２７は、心室タイミング９に影響を及ぼさない。
【００２４】
心室事象が存在しないため、動作は、ＤＤＩ／Ｒモードに即座に切り換わる。心房頻脈の存在下で、Ｖ−Ｖ間隔９は、ＤＤＩ／Ｒモードにおいて、ペーシングされるＲ波８が、プログラムされている下方レート又はセンサが指示するレートのうちの速い方で起こるようにタイムアウトする。図８に示す動作は、心房頻脈が持続する限り続く。心房頻脈が終了すると、心臓が心房頻脈性不整脈から回復する程度に応じて、好ましいＡＤＩ／Ｒが、図４又は図７に示すように再開する。心房頻脈性不整脈が急に終了する場合、ＡＤＩ／Ｒモードの迅速な回復が起こる（図４を参照）。しかし、心房頻脈性不整脈が、ゆっくりと「沈静化(cool down)」する場合、図７に示すＡＤＩ／Ｒペーシングを回復しようとする周期的な試行を有するＤＤＤ／Ｒペーシングの期間が存在してもよい。
【００２５】
図９全体を参照すると、心室ペーシングプロトコルは、以下の態様の１つ又は複数を含む。モードスーパバイザが含まれ、モードスーパバイザは、モード変更に関連する広範囲な動作を制御する。モードスーパバイザは、ハードウェア、ソフトウェア、又はファームウェアベースモジュールであり得る。モードスーパバイザの１つの態様は、患者の心房−心室ステータスを監視すると共に、必要なときに、従来のペーシングモード（すなわち、ＤＤＤ／Ｒ及びＤＤＩ／Ｒ）への持続的なモード切換えを誘発することによって介入することである。モードスーパバイザは、一実施形態では、クリティカルＡＶ伝導許容比の定義を有するウェンケバッハパターン（Wenckebach pattern）に従って信頼性がないＡＶ伝導を定義して、許容可能な（「相対的に信頼性のある」）ＡＶ伝導状態と、許容できない（すなわち、「相対的に信頼性がない」）ＡＶ伝導状態を判別する。たとえば、４：３のＡＶ伝導許容比は、４つの生理的心房事象ごとに少なくとも３つの心室事象が存在する限り、好ましいＡＤＩ／Ｒ動作が持続することを可能にする。ＡＶ伝導が、万一、Ａ事象とＶ事象の比が、予め決めた許容比より小さくなるように低迷する場合、従来のＤＤＤ／Ｒへの持続した切換えが起こる。非生理的（すなわち、ＡＲＰ内）として分類された心房事象は、Ａ：Ｖ比の計算において反映されない。それにより、頻繁な非伝導性の早期心房収縮（ＰＡＣ）の存在下において、ＤＤＤ／Ｒへの不適切なモード切換えが回避される。信頼性がないＡＶ伝導の存在下でＤＤＤ／Ｒペーシングを誘発する際に、モードスーパバイザは、ＡＤＩ／Ｒペーシングを回復するため努力する役割を即座にとる。ＡＶ伝導疾患は、通常、徐々に進行し、程度の高いブロックの短期間の発現が、疾患の進行の早期段階で予想されることが知られているため、モードスーパバイザは、新しく始まった(onset)ＤＤＤ／Ｒペーシングの短期間のエピソードのみに続いてＡＤＩ／Ｒ動作を回復しようと試みる。相応して、損なわれていないＡＶ伝導を明らかにし、ＡＤＩ／Ｒペーシングを回復する最初の再試行は、短期間のＤＤＤ／Ｒペーシング（たとえば、1分）後にだけ起こる。ＡＤＩ／Ｒの回復が、万一失敗する場合、再試行は、２分、４分、８分、１６分、及び３２分で、その後、１時間、２時間、４時間、８時間、１２時間、及び１６時間で起こる。もちろん、周期的と非周期的の両方で、他のタイミングシーケンス（並びに、ローカル及びリモートの臨床医作動式心房ベースペーシング始動又は患者作動式心房ベースペーシング始動）が使用されてもよい。
【００２６】
示すように、ＩＭＤ１０は、心房ベースペーシングモードに復帰するように周期的に試みる。同様に、以下で説明するように、頻繁なモード切換えは、２腔モードへの持続的な切換えをもたらし、続いて所与の間隔で、心房ベースモードへ復帰させようと試みられる場合がある。２腔ベースモードから心房ベースモードへ復帰させようと故意に試みるこのプロセスは、本明細書で一般に、「伝導性チェック(conduction check)」又は「伝導性チェッキング(conduction checking)」と呼ばれる。上記実施形態で述べたように、各伝導性チェック間の遅延は、漸進的であり、且つ増加する。提供される例では、試行は、２分、４分、８分、１６分、及び３２分で、その後、１時間、２時間、４時間、８時間、１２時間、及び１６時間で行われる。選択される特定の値及び広い間隔に移行する前に所与の間隔によって行われる試行の数は変わる可能性がある。たとえば、１、１、２、２、４、４、８、８、８等のようなパターンが利用されてもよい。
【００２７】
本発明の一実施形態では、伝導性チェックタイミングの間隔又は進行は、患者が予想しないように、且つ／又は、日周期反復を回避するように選択される。一般に、心室脱分極が時折存在しないことは、患者に気づかれないであろう。しかし、頻繁に抜ける拍動は認識されるであろう。こうした場合、伝導性チェックが、毎分、又は、３分ごとに（たとえば、比較的短い間隔）実行され、拍動が抜けていること（skipped beat）認識された場合、患者の側での、生理的か又は心理的な作用は、不首尾の伝導性チェックをもたらす場合がある。たとえば、患者は、予想して緊張するか、又は、ストレスを受ける場合があり、心拍数の増加がもたらされ、妥当な状況下では、これは、隠れた内因性伝導の出現を妨げる場合がある。そのため、パターンは、伝導性チェックを予想しないように、時間をずらす(stagger)と共に、間隔が広がっていくように設定される。単に説明のために述べれば、おそらく患者は、２分において、伝導性チェックを認識して緊張する。４分後、患者は依然として緊張している可能性があり、８分後又は１６分後、患者は問題に関する集中力を喪失している可能性が高く、リラックスしており、このことはより有効な伝導性チェックに役立つ。
【００２８】
伝導性チェックが、漸進的に試みられるときに失敗すると仮定すると、最大値に達する。上記の例では、この値は１６時間である。すなわち、伝導性チェックは、１６時間に１回実行される。この値は、日周期反復を回避する。これは、伝導性チェックが、日単位で１日の同じ時間に起こらないことを単に意味する。伝導性チェック間隔が最大に達するようにさせるのに十分に長く続く一時的なブロックを生じる仮定の患者を考える。その後、内因性伝導が再開する（又は、ペーシングが存在しない状態で再開することになる）が、ブロックは、睡眠期間中に起こる。最大間隔が２４時間であった場合、伝導性チェックは、患者が寝ているときに連続して試みられる可能性があり、そのため、失敗するであろう。こうした状況は、覚醒時間中における心室ペーシングの低減の利益を放棄するであろう。たとえば、１６時間の最大値を利用することによって、伝導性チェックは、１日の異なる時間に起こり、上述したシナリオを回避する。もちろん、１６時間以外の間隔を、同様に、これを達成するために選択することができる。しかし、選択された間隔が、２４時間に比較的近い場合（たとえば、２３時間）、伝導性チェックは、多くの連続した日について、同じ日周期間隔（たとえば、夜又は睡眠時間）中に起こる可能性がある。
【００２９】
したがって、伝導性チェック進行のタイミングを決定するときにいくつかの因子が存在する。最初に、頻繁に且つ短い持続期間にわたって、チェックが行われる。チェックが失敗すると仮定すると、間隔は、最大値に達するまで長くなる。この最大値は、資源を無駄にしないように十分に長く、内因性伝導が回復する場合、患者の利益が比較的迅速に達成されるように十分に短く、日周期反復を回避するため時間をずらして、また、任意選択で、時間をずらすことが日周期サイクルにおける長い反復（たとえば、２３時間の例）を回避するように選択されるべきである。
【００３０】
図１０は、伝導性チェックを実行するプロセスを示すフローチャートである。上述した心室ペーシングプロトコルに従って心房ベースペーシングモードで動作する間に、患者は、内因性伝導を喪失する（２００）。任意の所与のプロトコルは、喪失するのに数サイクルかかる場合があるが、或る期間後に、デバイスは、一般に、２腔ペーシングモード（たとえば、ＤＤＤ／Ｒ）で動作するであろう（２１０）。ＩＭＤ１０は、タイマ、ペーシングサイクルのカウント、又は、デバイスがいつ伝導性チェックを試みるべきかを指示するのに使用される類似のメカニズムである、伝導性チェック間隔（ＣＣＩ）を始動させる（２２０）。ＣＣＩの終了（２３０）時点で、ＩＭＤ１０は、伝導性チェックを実施し（２４０）、内因性伝導が存在するか否かを判定する（２５０）。内因性伝導が存在する場合、ＩＭＤ１０は、心房ベースペーシングモードで動作する（２６０）。
【００３１】
内因性伝導が発見されない（２５０）場合、ＣＣＩは、或る所定の量だけ増加される（２７０）。ＣＣＩは、評価され（２８０）、ＣＣＩが、最大値以下である場合、プロセスは、ＣＣＩの始動（２２０）に戻る。これは、ＣＣＩの最大値か、ＣＣＩの増加した値（２７０）のいずれかであろう。こうして、ＣＣＩは、最大値に達するまで、漸進的に増加する。すなわち、ＣＣＩが、最大値より大きい（２８０）場合、ＣＣＩは、最大値に変更され（２９０）、プロセスは、（２２０）に戻る。任意の所与の増加量は、プログラム式パターンによって決定される。示すように、これは、一実施形態では、１６時間が最大であるような、１分、２分、４分、８分、１６分、及び３２分、その後、１時間、２時間、４時間、８時間、及び１６時間であってもよい。この進行は、例示に過ぎず、より多くの反復又はより少ない反復が利用されてもよく、値は相応して選択されてもよいことが理解されるべきである。さらに、ステップ（２８０）は、その値を増加する前に、所与の値で複数の試行が行われるようなカウンタを含むように変更されてもよい。
【００３２】
図１１は、周期的に起こる伝導性チェックを示す概略タイミング図である。バー３００及び３２０は共に時間を示し、１２時間間隔が特に示される。矢印３１０は、最大値で起こる伝導性チェックのパターンを示す。パターン「ａ」では、伝導性チェックは、１６時間ごとに起こる。時間バー３２０と１日の時間指標３３０を参照すると、最初の伝導性チェックが、午後である１６００時に起こることが容易に明らかである。次の伝導性チェックは、朝である０８００時に起こることになり、次の伝導性チェックは、２４００時（真夜中）に起こり、夜間評価を表す。１６時間間隔が維持される場合、このパターンが反復されることになり、日周期分化が達成される。伝導の喪失は、事象を始動することであり、最終的に利用される１日の実際の時間は、このトリガする事象から続いて起こることになることが理解されるべきである。
【００３３】
別個には示さないが、この変形は、さらなる日周期変動を達成するためにわずかに変更することができる。示すように、１６時間間隔の場合、午後、朝、夜の進行が反復することになり、伝導性チェックは、ほぼ同じ時間（たとえば、１６００、０８００、２４００）に起こる。この伝導性チェックのセットは、完全日周期サブセットとして分類されてもよい。すなわち、少なくとも１つのチェックが、３つの主要な毎日の期間のそれぞれの間に起こる。１つの日周期サブセット（又は、或る所定の数のサブセット）後に、オフセット値を導入することができる。オフセットについて選択される値は重要ではない。１時間、２時間、又は３時間は例示であるが、（正又は負の）任意の値が許容可能である。
【００３４】
こうして、日周期サブセットの終了（又は、所定の数の日周期サブセットの最後のサブセット）後に、オフセット値が、１つの反復についてＣＣＩ値に付加される。そのため、本例ではＣＣＩ最大値は１６時間であり、１つの日周期サブセット後に、次の伝導性チェックが１６時間後ではなく１７時間後に起こるように１時間のオフセット値が付加される。しかし、オフセット値は維持されず、後続の導電性チェックは１６時間後に起こる。そのため、例示的なパターンは、１６−１６−１６−１７−１６−１６等であろう。別の言い方をすれば、伝導性チェックは、１６００時、０８００時、２４００時、１７００時、０９００時等に起こってもよい。こうして、日周期分化は、それぞれの後続の伝導性チェック間で、且つ所定期間にわたって常に維持され、さらなる変形は毎日の期間のそれぞれに分配される。
【００３５】
首尾よい伝導性チェックが示されるフィードバックメカニズムが採用されてもよく、オフセット値を採用して、過去に首尾よく行われたことが示される期間中に伝導性チェックを起こすことができる。換言すれば、ＩＭＤ１０は、首尾よい伝導性チェックの可能性を高め、相応して進行を調整する患者固有のパラメータを学習することができる。
【００３６】
図１１に戻ると、パターン「ｂ」は、３２時間間隔で起こる伝導性チェックを示す。これは、日周期変動を維持するが、より長い間隔によって、後続のチェック間でより長い時間が経過するが、また、１日の任意の所与の時間中の反復チェック間でもより長い時間が経過する。パターン「ｃ」は、或る期間について１６時間間隔を使用すること、及び、首尾よくいかなければ、最大値を３２時間まで増加させることを表す。数字に制限はないが、概念的に、伝導性チェックが、長い期間にわたって失敗し続ける場合、首尾よくいく可能性が下がり、あまり頻繁でない伝導性チェックを正当化することができる。パターン「ｄ」は、２０時間間隔で起こる伝導性チェックを示す。したがって、所望の時間関係を達成するために採用することができる種々のパターンが存在することが明らかである。
【００３７】
一実施形態では、損なわれていないＡＶ伝導を探索し、ＡＤＩ／Ｒを回復するのに使用されるアルゴリズムは、２つのオプションの一方に従って規定される。第１のオプションは、ＤＤＤ／Ｒ動作中に心室ペース刺激を単に中止することである。心室ペーシングがその間に中止された生理的心房事象に、心室センスが続く場合、ＡＤＩ／Ｒペーシングが再開される。そうでない場合、スケジュールに従って、又は（上記で指定したように）手作業による作動によって、ＤＤＤ／Ｒペーシングは後続の再試行を継続する。損なわれていないＡＶ伝導を探索する第２のオプションは、ＤＤＤ／Ｒペーシング中のＡＶ遅延を予め指定されているＡＶ伝導（探索）間隔（ＡＶＣＩ）まで延長することを含む。たとえば、４００ｍｓのＡＶＣＩによって、ＡＶ遅延は、生理的心房事象（検知されるか、又はペーシングされる）に続いて４００ｍｓまで延長される。ＡＶ間隔が、心室センスによって中断され、それにより、ＤＤＤ／Ｒ動作において心室ペースに対する先手をとる場合、モードスーパバイザはＡＤＩ／Ｒ動作に復帰する。
【００３８】
そうでない場合、心室ペースは、ＡＶＣＩ間隔が終了する際に遂行され、ＤＤＤ／Ｒ動作は、上述したように、スケジュールに従って（又は手作業による作動によって）再試行と共に再開する。
【００３９】
一実施形態では、モードスーパバイザは最大試験持続期間において繰り返し失敗したＡＶ伝導試験があるかを監視する。たとえば、ＡＶ伝導について７つの直接試験(straight test)が、１６時間間隔で失敗する場合、モードスーパバイザは、ＡＶ伝導試験を一時中止することができ、デバイスは、その後ＤＤＤ／Ｒモードに無期限にとどまることができる。代替的に、本発明は、最大間隔で伝導性チェックを実行し続けてもよい。これは、簡単なプログラミングオプションを可能にする。すなわち、完全心ブロックの場合でさえ、プロトコルは、患者に有利に動作し、可能性が低くても、内因性伝導を特定することができる。
【００４０】
本発明は、医療デバイスによってセーブされた（又は、医療デバイスにダウンロードされた）実行可能ソフトウェアコード及び／又は作動パラメータを使用して実施されてもよい。こうしたデバイスは、生体内に配設され、本発明に従って後でプログラムされてもよく、又は（たとえば、テレメトリ技法等を使用して再プログラム又は変更することができるファームウェアを使用して）埋め込みの前にプログラムされてもよい。これは、当業者によって理解されるように、好ましくはハードウェアで実施される、本発明の拍動ごとの実施態様と対照的である。しかし、本発明は、ファームウェアの実施態様又はハードウェアの実施態様だけに限定されない。実際に、本発明は、ハイブリッドで実施することができ、又は、当該技術分野で知られており、また使用されているデバイスプログラミング技法を使用して任意所望の方法で組合せることができる。
【００４１】
上述した説明は、例示であり、且つ限定的でないことを意図されることが理解されるべきである。上述した説明を読み理解する際に、多くの他の実施形態が当業者に明らかになるであろう。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲の均等物の全範囲と共に、特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による、患者に埋め込まれた密閉デバイス及び外部プログラミングユニットを備える、体に埋め込み可能なデバイスシステムの図である。
【図２】図１の外部プログラミングユニットの斜視図である。
【図３】図１による埋め込み式デバイスのブロック図である。
【図４】ＡＤＩ／Ｒ動作のはしご図である。
【図５】患者が一時的なＡＶブロックを生じる場合の、委ねられるＤＤＤ／Ｒ動作のはしご図である。
【図６】２つ以上のサイクルの間持続するＡＶブロックを患者が生じる場合の、ペーシング動作を示すはしご図である。
【図７】持続しているＤＤＤ／Ｒ動作中にＡＤＩ／Ｒ動作へ回復するための周期的な試行を示すはしご図である。
【図８】患者が心房頻脈を生じる場合のペーシング動作のはしご図である。
【図９】本発明による、モードスーパバイザの一実施形態を示すフローチャートである。
【図１０】伝導性チェックを実行するプロセスを示すフローチャートである。
【図１１】周期的に起こる伝導性チェックを示す概略タイミング図である。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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