(57)【要約】  ペーシングシステムが、心保護ペーシングを提供して、心臓の損傷を防御する。そのペーシングシステムは、一組の入力を受けとり、異なるストレスレベルに合わせた最適化な心保護ペーシングを提供するパラメータを算出する。そのシステムは、自動的に心拍数を調整して、閉回路システム内で心保護ペーシングを最適化し、一実施形態において、ペーシングパルスを心保護のために送達する方法が付与される。内因性の房室（ＡＶ）間隔が感知される。内因性の房室時間間隔と、その内因性の房室時間間隔を最適房室遅延に関連づけた所定の等式とを用いて、収縮期に左心室圧変化の最大陽性率を付与する。所定の割合の最適房室遅延時間を用いて房室遅延時間を算出して、心室ペーシングパルスを提供し、心保護ペーシング療法（ＣＰＰＴ）に望ましいレベルのストレスを加えて、自律神経バランスを改善する心臓コンディショニング療法を付与する。
2011519665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
房室遅延時間計算システムであって、
少なくとも１つの心房イベントおよび少なくとも１つの心室イベントを備える心臓イベントを表示する少なくとも１つの心臓シグナルを受信するシグナル入力部と；
前記シグナル入力部に連結したイベント検出器であって、前記イベント検出器は、少なくとも１つの前記心房イベントと少なくとも１つの前記心室イベントとを検出することと；
前記イベント検出器に連結した測定モジュールであって、前記測定モジュールは、心房イベントと心室イベントの間の間隔である房室時間間隔を測定することと；
前記測定モジュールに連結した房室遅延時間計算機であって、前記房室遅延時間計算機は、前記房室時間間隔と、前記房室時間間隔を最適房室遅延時間に関係づけた所定の等式とを用いて房室遅延時間を算出することによって、収縮期に左心室圧変化の最大陽性率を提供するように構成され、更に最適房室遅延時間の割合を算出して心室ペーシングパルスを送達し、心保護ペーシング療法に望ましいレベルのストレスを加えることによって、自律神経バランスを改善する心臓コンディショニング療法を提供するように構成されていることと
を備える、房室遅延時間計算システム。
【請求項２】
前記房室遅延時間計算システムは更に、内因性の心室間タイミングを感知する心室間タイミング入力部を備える、
請求項１記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項３】
前記房室遅延時間計算システムは更に、左心室電極位置を受取る電極位置受取入力部を備える、
請求項１記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項４】
前記房室遅延時間計算システムは更に、ＱＲＳ幅を感知するＱＲＳ幅感知入力部を備える、
請求項１記載の房室遅延時間計算システム
【請求項５】
前記房室遅延時間計算システムは更に、心拍数を感知する心拍数感知入力部を備える、
請求項１記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項６】
内因性の前記心室間タイミングは、内因性の心室間間隔を有する、
請求項２記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項７】
前記房室遅延時間計算機は、前記左心室電極位置を用いることによって前記房室遅延時間を算出するように構成されている、
請求項３記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項８】
前記房室遅延時間計算機は、感知された内因性の前記心室間間隔を用いることによって前記房室遅延時間を算出するように構成されている、
請求項６記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項９】
前記房室遅延時間計算機は、感知された前記ＱＲＳ幅を用いることによって前記房室遅延時間を算出するように構成されている、
請求項４記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項１０】
前記房室遅延時間計算機は、広い前記ＱＲＳ幅のための第１房室遅延時間と、狭い前記
ＱＲＳ幅のための第２房室遅延時間とを算出するように構成されている、
請求項９記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項１１】
広い前記ＱＲＳ幅は、１５０ミリ秒よりも大きい、
請求項１０記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項１２】
狭い前記ＱＲＳ幅は、１２０ミリ秒よりも大きく、１５０ミリ秒よりも小さい、
請求項１０記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項１３】
前記房室遅延時間計算機は、感知された前記心拍数に基づき、前記房室遅延時間のパラメータを心保護ペーシング療法に合わせて動的に調整するように構成されている、
請求項５記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項１４】
房室遅延時間を備える心房トラッキングペーシングモードで、心保護ペーシング療法を提供することによって、自律神経バランスを改善する心臓コンディショニング療法を１箇所以上の心室部位に提供する療法提供手段と；
内因性の房室時間間隔を感知する房室時間間隔感知手段と；
内因性の房室時間間隔と、内因性の前記房室時間間隔を最適房室遅延時間に関係づけた所定の等式とを用いて房室遅延時間を算出すること、および所定の割合の最適房室遅延時間を用いて心室ペーシングパルスを送達して心保護ペーシング療法に望ましいレベルのストレスを加えることなど、感知された内因性の房室時間間隔に基づき房室遅延時間を調節する遅延時間調節手段と；
前記ペーシングパルスに応答して心拍数を感知する心拍数感知手段と；
閉回路システム内で感知された心拍数に基づき、房室遅延時間のパラメータを前記ペーシングパルスに合わせて動的に調整するパラメータ調整手段と
を備える、
心臓ペーシング装置を操作するシステム。
【請求項１５】
前記システムは更に、左心室電極位置を受けとる電極位置受取手段を備え、
前記遅延時間調節手段は、前記左心室電極位置を用いることによって前記房室遅延時間を調節するように構成されている、
請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
前記システムは更に、内因性の心室間間隔を感知する心室間間隔手段を備え、
前記遅延時間調節手段は、感知された前記心室間間隔を用いることによって前記房室遅延時間を調節するように構成されている、
請求項１４記載のシステム。
【請求項１７】
前記システムは更に、ＱＲＳ幅を感知するＱＲＳ幅感知手段を備え、
前記遅延時間調節手段は、感知された前記ＱＲＳ幅を用いることによって前記房室遅延時間を調節するように構成されている、
請求項１４記載のシステム。
【請求項１８】
前記遅延時間調節手段は、心保護ペーシング中に短い房室遅延時間を使用することによって少量のストレスを加えるように構成されている、
請求項１４記載のシステム。
【請求項１９】
短い前記房室遅延時間は、内因性の前記房室時間間隔の１０〜２０％である、
請求項１８記載のシステム。
【請求項２０】
前記遅延時間調節手段は、心保護ペーシング中に長い房室遅延時間を使用することによって中等度の量のストレスを加えるように構成されている、
請求項１４記載のシステム。
【請求項２１】
長い前記房室遅延時間は、内因性の前記房室時間間隔の８０〜９５％である、
請求項２０記載のシステム。
【請求項２２】
前記遅延時間調節手段は、心保護ペーシング中に前記房室遅延時間と心室間遅延時間を用いることによって多量のストレスを加えるように構成されている、
請求項１４記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書において、本明細書に参考として援用された２００８年５月８日出願の米国特許出願番号６１／０５１，５２９への優先権の利益を主張する。
本願は、本明細書に参考として援用されている、本発明の譲渡人に譲渡された２００６年９月１９日発行の米国特許７，１１０，８１７号、表題「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ  Ｓｔｒｏｋｅ  Ｖｏｌｕｍｅ  Ｄｕｒｉｎｇ  ＤＤＤ  Ｒｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｒａｐｙ  Ｕｓｉｎｇ  Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ  Ａｔｒｉｏ−Ｖｅｎｔｉｃｕｌａｒ  Ｄｅｌａｙｓ」に関する。
【０００２】
本願は、概して医療装置に関し、より詳細には間欠的ストレス療法を実行するシステム、装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
心臓は、ヒトの循環器系の中心である。それは、２種類の主要なポンプ機能を実施する、電気機械的システムを有する。心臓の左部分は、酸素化された血液を肺から引き込み、それを身体器官に押し出して、代謝要求のある器官に酸素を供給する。心臓の右の部分は、脱酸素化された血液を身体器官から引き込み、それを肺に押し出して、血液を酸素化する。これらのポンプ機能は、心筋の収縮によるものである。健常な心臓では、心臓の天然ペースメーカである洞房結節が、電気インパルスを発生させ、それが電気伝導システムによって心臓の様々な領域へ伝達されて、これらの領域の心筋組織を興奮させる。健常な電気伝導システムでは、電気インパルス伝達が調和的に遅延することによって、心臓の様々な部分が同期に収縮して、十分なポンプ機能が得られる。電気伝導の遮断もしくは異常、および／または心筋組織の劣化が心臓の非同期収縮を引き起こすため、心臓や別の身体部分への血液供給量が減少するなど、血流性能は、不足してしまう。心臓が身体の代謝要求を満たすのに十分な血液を押し出せなくなる病状は、心不全として公知である。
【０００４】
心筋梗塞（ＭＩ）は、心虚血（冠動脈などの血管の塞栓によって血液供給が妨害されて、心筋が適切な酸素供給と代謝産物除去を行えなくなる病状）による心筋組織の一部の壊死である。梗塞組織として公知の壊死組織では、正常で健康な心筋組織の収縮性が欠損している。その結果、心筋の全体的収縮性が弱まり、血流性能が損なわれる。心筋梗塞に続き、心臓のリモデリングが始まって梗塞組織の領域が拡大し、寸法の慢性的全体的拡大が進んで左心室全体の形状が変化する。結論として、血流性能が更に損なわれて、心不全発症のリスクと心筋梗塞再発のリスクが有意に上昇する。
【０００５】
心筋梗塞および／または心不全などの心臓疾患は、有害な心室リモデリングの悪化と自律神経緊張の不均衡を引き起こし、交感神経活性が副交感神経の緊張を上回るようになる。心臓疾患の間に、心室が損傷して健常な心拍出力を維持できなくなる可能性がある。その結果、交感神経緊張が上昇して副交感神経活性が抑制されることによって、身体が心拍出力の低下を補てんして、心拍数と、心筋収縮性と、血液量とが増加する。このメカニズムは、急性期では有利であるが、長期的には有害作用を有する。
【０００６】
運動、ドブタミン注入、心筋ペーシング、または体外式動脈カウンターパルセーションなどの間欠的ストレスが、心臓と身体に有益なコンディショニング効果をもたらすことが実験的に示された。間欠的ストレス（例えば運動）によって、自律神経緊張が、主に交感神経側にある傾向を交感神経系と副交感神経系の間の所望の自律神経バランスに傾くため、自律神経緊張の不均衡が改善した。例えば、心室機能が低下した患者に強度の運動トレーニングを課すと、運動能力が有意に改善し（Ｏ２取込み量、最大分時換気量、ＣＯ２産
生量、運動時間および運動量（ｗａｔｔｓ）の増加）、左心室の容積、機能または壁厚に悪影響を及ぼさないことが示された。潜在的に有益なメカニズムは、これらの短い間隔のストレスによって交感神経緊張が高まり、ストレスを中断した後に副交感神経緊張が反射的に高まることにあるかもしれない。しかし、多くの心不全（ＨＦ）患者や心筋梗塞後の患者は、衰弱して運動不能になるか、または効果的に運動するのに十分な運動に耐えられない。
【０００７】
動物におけるドブタミンによる間欠的な交感神経作用性刺激は、身体的コンディショニングと類似の利益を生じる。パイロット臨床試験では、ドブタミン治療（３０分／日、４日／週、３週間）を受ける安定した適度〜重度心不全（駆出分画（ＥＦ）＝２３％）の患者が、以下の利益を受けた：運動耐性の上昇、心拍数変動性の改善、末梢血管抵抗性の低下、および血漿中ノルアドレナリン量の低下である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０１４７９６６号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／０１３７６３０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
心臓疾患の潜在的治療として、間欠的ストレスを人工心臓ペーシングの形で加えることが提案された。患者は、ペーシングのストレスが過度に小さい場合には所望の利益を得られない虞があり、またはペーシングのストレスが過度に大きい場合には障害を起こす（運動過剰と同様）虞がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ペーシングシステムは、心保護ペーシングを提供することによって心臓の損傷を防御する。そのペーシングシステムは、一組の入力を受けとり、異なるストレスレベルとＱＲＳ間隔に合わせた最適な心保護ペーシングを提供するパラメータを算出する。そのシステムは、自動的に心拍数を調整して、閉回路システム内で心保護ペーシングを最適化する。
【００１１】
一実施形態において、心保護のためにペーシングパルスを送達する方法を提供する。内因性の房室（ＡＶ）間隔が感知される。内因性の房室遅延時間間隔と、その房室時間間隔を最適房室遅延時間に関係づけた所定の等式とを用いて、収縮期に左心圧変化の最大陽性率を提供する。所定の割合の最適房室遅延時間を用いて、房室遅延時間を算出して心室ペーシングパルスを送達し、心保護ペーシング療法（ＣＰＰＴ）に望ましいレベルのストレスを加えることによって、自律神経バランスを改善する心臓コンディショニング療法を提供する。様々な実施形態によれば、左心室電極位置と、内因性の心室間（ＶＶ）間隔と、ＱＲＳ幅とのうちの１以上が感知または受容されて、感知または受容されたパラメータに基づき、房室遅延時間を算出する。
【００１２】
一実施形態において、心臓ペーシング装置を操作する方法を提供する。房室（ＡＶ）遅延時間を含む心房トラッキングペーシングモードで、心保護ペーシング療法（ＣＰＰＴ）を提供することによって、自律神経バランスを改善する心臓コンディショニング療法を１箇所以上の心室部位に付与する。内因性の心室間（ＶＶ）タイミングと、ＱＲＳ幅と、左心室（ＬＶ）電極位置と、内因性の房室遅延時間間隔とのうちの１以上が感知または受容される。感知または受容されたパラメータと、そのパラメータを最適房室遅延時間に関係づけた所定の等式とを用いることによって房室遅延時間を算出すること、および所定の割合の最適房室遅延時間を用いることによって心室ペーシングパルスを送達して心保護ペーシング療法に望ましいレベルのストレスを加えることなど、感知または受容されたパラメ
ータに基づき、房室遅延時間を調節する。心拍数（ＨＲ）をペーシングパルスに応答して感知される。房室遅延時間のパラメータを、閉回路システム内で感知された心拍数に基づき心保護ペーシングパルスに合わせて調整する。
【００１３】
一実施形態において、房室（ＡＶ）遅延時間を算出するシステムを提供する。該システムは、少なくとも１つの心房イベントと少なくとも１つの心室イベントを有する心臓イベントを表示する少なくとも１つの心臓シグナルを受信するシグナル入力部と、少なくとも１つの心房イベントおよび少なくとも１つの心室イベントを検出する、シグナル入力部に連結したイベント検出器とを備える。該システムは、少なくとも１つの心房イベントおよび少なくとも１つの心室イベントのうちの１つの心房イベントと１つの心室イベントの間の房室時間間隔を測定する、イベント検出器に連結した測定モジュールも有する。該システムは、房室時間間隔と、その房室時間間隔を最適房室遅延時間に関係づけた所定の等式とを用いて房室遅延時間を算出して、収縮期に左心室圧変化の最大陽性率を提供するように構成され、更に、最適房室遅延時間の割合を算出して心室ペーシングパルスを送達し、心保護ペーシング療法（ＣＰＰＴ）に望ましいレベルのストレスを加えることによって、自律神経バランスを改善する心臓コンディショニング療法を提供するように構成されている、測定モジュールに連結した房室遅延時間計算機を更に有する。
【００１４】
この概要は、本願の技術の幾つかの概説であり、本主題の排他的または限定的処理ではない。本主題の更なる詳細は、詳細な説明と添付の特許請求の範囲に見出される。別の態様は、以下の詳細な説明を読んで理解し、その一部を形成する図面を見れば、当業者に明白となろうが、それらは限定的意味でとらえるべきではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲とその均等物によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】運動期間への自律神経応答を示す。
【図１Ｂ】心保護ペーシング療法（ＣＰＰＴ）期間への自律神経応答を示す。
【図２】心保護のためのペーシングパルスを送達する方法の実施形態を示す流れ図である。
【図３】心保護装置を操作する方法の実施形態を示す流れ図である。
【図４】本主題の様々な実施形態による、心保護ペーシング療法のパラメータを算出する方法を示す。
【図５】様々な実施形態による、算出された心保護ペーシング療法のパラメータを示すグラフ表示である。
【図６】様々な実施形態による、算出された心保護ペーシング療法のパラメータを示すグラフ表示である。
【図７】様々な実施形態による、算出された心保護ペーシング療法のパラメータを示すグラフ表示である。
【図８】様々な実施形態による、算出された心保護ペーシング療法のパラメータを示すグラフ表示である。
【図９】様々な実施形態による、算出された心保護ペーシング療法のパラメータを示すグラフ表示である。
【図１０】植込システムと体外システムを有する心調律管理（ＣＲＭ）システム、ならびに心調律管理システムが用いられる環境の一部の実施形態の例示である。
【図１１】植込システムの心臓ペーシングシステムの回路の一部の実施形態を示すブロック図である。
【図１２】植込システムと体外システムの回路の一部の実施形態を示すブロック図である。
【図１３】体外システムの実施形態を示すブロック図である。
【図１４】房室（ＡＶ）遅延時間を算出するシステムの実施形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の本主題の詳細な説明では、本主題を実践しうる具体的な態様と実施形態を例示によって示す添付の図面を参照する。これらの実施形態は、本主題が当業者に実践できるよう十分詳細に記載されている。本主題の範囲を逸脱することなく、別の実施形態を利用してもよく、そして構造的、論理的、および電気的変化を施してもよい。本開示における「１つの」、「一」、または「様々な」実施形態は、必ずしも幾つかの実施形態を指すのではなく、そのような参照は、１以上の実施形態を考慮するものである。それゆえ以下の詳細な説明を、限定的意味にとらえるべきではなく、その範囲は、添付の特許請求の範囲と、そのような特許請求の範囲に権利を与えた法的均等物の全範囲のみによって定義される。
【００１７】
本主題は、心保護ペーシング療法（ＣＰＰＴ）を提供することによって、心臓の障害を防御する。心保護ペーシング療法を間欠的に提供することによって、ペーシング時の交感神経緊張の上昇が示す所望のストレスを、心臓に間欠的に加える。心保護ペーシング療法は、心臓をコンディショニングする間欠的ペーシング療法（ＩＰＴ）と呼ぶこともできる。該ペーシングシステムは、場合によってＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴと呼ばれる方法を利用することによって一組の入力を受けとり、互いに異なるストレスレベルと互いに異なるＱＲＳ間隔とに合わせた最適な心保護ペーシングを提供するパラメータを算出する。該システムは、心拍数を調整することによって閉回路システム内で心保護ペーシングを最適化する。様々な実施形態によれば、心保護ペーシング療法は、プログラムされたスケジュール、または所定のスケジュール（例えば夜間のみで）によって始動される。本主題は、心保護ペーシング療法を心筋梗塞後の患者や心不全患者に提供することによって、梗塞領域の拡張とリモデリングを制御するものであり、単独で提供することも、または心臓再同期療法（ＣＲＴ）などの別の治療と併用することもできる。
【００１８】
一実施形態において、心保護のためのペーシングパルスを送達する方法を提供する。内因性の房室（ＡＶ）間隔が感知される。内因性の房室遅延時間間隔は、心房が感知またはペーシングされてから、心室が感知されるまでの間隔を有する。内因性の房室遅延時間間隔と、その房室時間間隔を最適房室遅延時間に関係づけた所定の等式とを用いることによって、収縮期に左心室圧変化の最大陽性率を提供する。所定の割合の最適房室遅延時間（ＡＶＤとも呼ばれる）を用いて房室遅延時間を算出して心室ペーシングパルスを送達し、心保護ペーシング療法（ＣＰＰＴ）に望ましいレベルのストレスを加えることによって、自律神経バランスを改善する心臓コンディショニング療法を提供する。様々な実施形態によれば、左心室電極位置と、内因性の心室間（ＶＶ）間隔と、ＱＲＳ幅とのうちの１以上が感知または受容され、感知または受容されたパラメータに基づき、房室遅延時間が算出される。一実施形態において、内因性の心室間間隔の感知は、右心室感知イベントから左心室感知イベントまでを有する。別の実施形態において、内因性の心室間間隔は、一方の心室でペーシングされたイベントから、他方の心室で感知されたイベントまでを有する。つまり内因性の心室間間隔は、一方の心室で感知またはペーシングされたイベントから、他方の心室で感知されたイベントまでを有する。
【００１９】
様々な実施形態において、感知された房室オフセットは、感知された遅延時間（または、実際の心臓脱分極（ｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）からその検出までの時間間隔）を相殺するためのものであり、感知された回路遅延の関数である。例えば房室遅延時間を短縮すること、より急速にペーシングすること、より長期間のペーシングを提供すること、またはより長期の心室間遅延時間を提供すること（例えば、右心室ペースと左心室ペースの間には、通常、非常に短い遅延が存在するが、それをより長時間にすること）によって、より積極的な治療（ストレスの増加）を提供してもよい。房室遅延時間を延長すること
、より緩やかな速度でペーシングすること、より短期間のペーシングを提供すること、またはより短期の心室間遅延時間を提供することによって、より保守的な治療（ストレスの低減）を提供してもよい。
【００２０】
一実施形態によれば、１つの心室ペーシング部位を用いることによって、心保護ペーシング療法を提供する。別の実施形態において複数の心室ペーシング部位が、用いられる。様々な実施形態において、１以上の多極性心室リードを用いて複数のペーシング部位を刺激することによって、複数の心室間遅延時間を変動または導入する選択を提供し、心保護ペーシング療法のためのストレスを発生させる。
【００２１】
自律神経緊張を、自律神経ターゲットの刺激または阻害によって調節してもよい。本主題の実施形態は、心保護ペーシング療法を用いて自律神経緊張を調節する。心保護ペーシング療法に関連する生理学を、以下に議論する。
【００２２】
洞房（ＳＡ）結節は、電気インパルスを発生させ、それが電気伝導システムによって心臓の様々な領域に伝達されて、これらの領域の心筋組織を興奮させる。内因性の心調律は、健常なリズムまたは異常なリズムであってもよい。健常な電気伝導システムでは電気インパルス伝達が調和的に遅延することによって、心臓の様々な部分は、互いに同期に収縮する。本明細書で用いられる同期は、心臓の様々な部分を調和的に収縮させることによって、十分なポンプ機能を得ることを示す。同期は、心臓の全ての部分が同時に収縮することを示すものではない。
【００２３】
電気伝導の異常および／または心筋組織の劣化は、心臓の様々な部分の非同期（調和的タイミングがないこと）を引き起こすことによって、ポンプ機能が不十分になる。本主題は心保護ペーシング療法（ＣＰＰＴ）を利用することによって自律神経バランスを改善する心臓のコンディショニング療法を提供し、それによって心臓の健康を改善する。心保護ペーシング療法は、間欠的期間に心臓に強いストレスを加えるような手法で、心臓をペーシングする間欠的ペーシング療法である。心臓が心保護ペーシング療法によってストレスを受けると、心臓がペーシングすることによって、心保護ペーシング療法を心臓に負荷していない時間に比較して、より激しい仕事を心臓に強いる。ペーシングされた心臓は、ストレス誘導性ペーシングパルスを送達した部位から離れた心臓の局所領域で、より激しく仕事する。例えばストレスを受けた心臓を、ペーシングでより急速に、および／またはより非同期に（調和性をより低下させて）拍動させてもよい。限定ではなく例として示すと、様々な心保護ペーシング療法実施形態は、右心房のペーシング速度を上昇させ、右心室のペーシング速度を上昇させることによって、房室遅延時間を短縮し、および／または心室間遅延時間を延長する。心保護ペーシング療法の強度を高めることは、右心房または右心室のペーシング速度を更に上昇させること、心保護ペーシング療法を用いずに内因性の速度とより大きく異なるよう房室遅延時間を更に短縮すること、ペーシング部位を変更すること、および／または心保護ペーシング療法を用いずに内因性の速度とより大きく異なるように心室間遅延時間を更に延長することを有してもよい。非同期の患者と非同期のために両心室ペーシングを受ける患者とでは、ストレス誘導性ペーシングパルスのシーケンス時に両心室ペーシングを中断することによって、心臓ストレスを上昇させることができる。心保護ペーシング療法の強度を低下させることが、ペーシング部位を変更することを有してもよく、右心房もしくは右心室のペーシング速度を内因性の速度により近い値まで低下させることを有してもよく、房室遅延時間を内因性の房室遅延時間により近い値まで増加させることを有してもよく、および／または心室間遅延時間を内因性の心室間遅延時間により近い値まで短縮すること（内因性のリズムが正常、または異常のいずれでも）を有してもよい。より高い強度で心保護ペーシング療法を提供（ストレスなし）することは、心保護ペーシング療法時の交感神経応答を上昇させることに相当する。
【００２４】
［疾患］
本主題を用いて自律神経緊張を調節することによって、様々な疾患を予防的または治療的に処置できる。そのような疾患または病状の例として、高血圧と、心臓リモデリングと、心不全とが挙げられる。
【００２５】
高血圧は、心臓疾患や別の関連する心臓合併症の一因である。高血圧は、血管の収縮時に生じる。結果として、心臓はより激しく仕事して、より高い血圧で血流を維持するため、心不全につながるおそれがある。高血圧は一般に、全身の動脈血圧が、心臓血管障害または別の有害な結末を誘導しうるレベルにまで一時的または持続的に上昇することなど、高い血圧に関連する。高血圧は、収縮期血圧が１４０ｍｍＨｇを超えるか、または拡張期血圧が９０ｍｍＨｇを超えることと定義されている。高血圧が制御されない結果としては、非限定的に、網膜血管疾患および発作、左心室肥大および不全、心筋梗塞、解離性動脈瘤、ならびに腎血管疾患が挙げられる。一般人口の大部分、およびペースメーカまたは除細動器を植え込まれた患者の大部分は、高血圧である。血圧や高血圧を低下させることができれば、この母集団の長期罹患率と生活の質とを改善することができる。高血圧の患者の多くは、処置、例えば生活様式の変化や高血圧剤に関係する処置に応答しない。
【００２６】
心筋梗塞（ＭＩ）または別の心拍出力低下原因に続いて、構造的、生化学的、神経ホルモン的、および電気生理学的要因を含む複雑な心室リモデリング工程が起こる。心室リモデリングは、生理学的補てんメカニズムによって惹起され、それは、いわゆる後方不全によって心拍出力を増加させて心室の拡張期充満圧を上昇させ、それによっていわゆる前負荷（即ち、拡張期の終了時に心室内の血液量によって心室が緊張する程度）を増加させる作用がある。前負荷の増加によって収縮期の一回拍出量が増加するが、それはフランク−スターリングの法則（Ｆｒａｎｋ−Ｓｔａｒｌｉｎｇ  ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）として公知の現象である。しかし、一定期間を超えて前負荷が増加することによって心室が緊張すると、心室は拡張するようになる。心室容積の拡大は、所定の収縮圧で心室壁ストレスの増加を引き起こす。これは、心室による圧容積仕事の増加と共に、心室心筋を肥大させる刺激因子として作用する。拡張の欠点は、健常な残りの心筋に過剰な仕事がかかることと、肥大のための刺激となる壁張力が増加すること（ラプラスの法則（Ｌａｐｌａｃｅ'ｓ  
Ｌａｗ））とである。肥大が高い張力に合わせるのに適していない場合、悪循環によって更なる進行的拡張が確実に起こる。心臓が拡張し始めると、求心性圧受容体と心肺受容体シグナルは、血管運動中枢神経系制御センターに送信され、ホルモン分泌と交感神経放電とによって応答する。それは、血行動態の変化と、交感神経系の変化と、ホルモン変化（例えば、アンジオテンシン変換酵素（ＡＣＥ）活性の存在または非存在など）との連携であり、最終的に心室リモデリングに関与する細胞構造の悪化につながる。肥大を引き起こす持続的ストレスは、心臓筋肉細胞のアポトーシス（即ち、プログラム細胞死）や最終的な壁の薄化を誘発し、心臓機能を更に悪化させる。つまり、心室拡張や心室肥大は、最初、補てん的で心拍出力を増加させることができるが、最終的にその工程は、収縮と拡張の両方の機能不全（代償不全）をもたらす。心室リモデリングの度合いが心筋梗塞後の患者や心不全患者の罹患率増加に正に相関することが、示されている。
【００２７】
心不全は、心機能が健常な心拍出力未満となり、末梢組織の代謝要求を満たすのに適したレベル未満に低下しうる臨床症候群を指す。心不全は、静脈うっ血や肺うっ血を伴ううっ血性心不全（ＣＨＦ）として単独で発症する場合がある。心不全は、虚血性心疾患などの様々な病因による可能性がある。心不全患者は、左心室機能不全や罹患率増加に関連して自律神経バランスが低下している。交感神経系や副交感神経系の調節は、心不全患者や心筋梗塞後の患者のリモデリングと死亡を予防することに潜在的臨床利益を有する。直接的な電気刺激は、圧反射を活性化して交感神経活性の低下を誘導し、血管抵抗性が低下することによって血圧を低下させる。交感神経の阻害と副交感神経の活性化は、急性期虚血性心筋の側副潅流を増加させることによって、心筋損傷を低減することから推定されると
おり、心筋梗塞後の不整脈受攻性の低下に関連している。
【００２８】
［治療プロトコル］
本主題は、心保護ペーシング療法を利用して自律神経緊張を調節する。予測されるイベントに備える際の予防的治療として、心筋のプレコンディショニングを行う。例えば手術の事前行為として、心筋をプレコンディショニングするか、または虚血イベントが近づいている可能性が高いことを示す、観察または検出されたイベントに基づき、プレコンディショニングすることができる。そのようなイベントの例としては、心筋梗塞既往や狭心症が挙げられる。予防的コンディショニングを用いて、自律神経緊張をより高い交感神経傾向から自律神経バランスの側へ調節することによって、心不全や、高血圧や、リモデリングを起こしやすい患者の健康を改善することができる。疾患の治療的処置として、心筋のポストコンディショニングを行う。例えば心筋のポストコンディショニングは、虚血イベントによる梗塞領域のサイズを低減することができる。例えばポストコンディショニング療法は、心筋梗塞を観察した後に患者もしくは医師から受けた要請に基づき開始することができ、または医師が心臓を停止させた外科手術の後にポストコンディショニングを提供することができる。一実施形態において、該装置は、虚血イベントまたはポストコンディショニング療法のために示される別のイベントを検出して、ポストコンディショニング療法を自動的に提供する。再還流時、再還流後の一定時間、または再還流時と再還流後の一定時間に、ポストコンディショニング療法を行うことができる。
【００２９】
心臓コンディショニング療法は、望ましくないほど高い交感神経傾向にある自律神経緊張の有害作用を防御するため、心保護療法と呼ぶこともできる。心臓コンディショニング療法は、運動の効果を模倣することができる。
【００３０】
図１Ａは、運動時期への自律神経応答を示す。運動は、交感神経応答を増加させる刺激因子となる。運動期間が終了した後、運動への反射応答によって、副交感神経緊張が上昇する。副交感神経応答は、運動の交感神経作用に対する反応と思われる。当業者には、図示されたグラフが単に例示であることが理解されよう。横軸は時間を表し、縦軸は自律神経緊張を表す。簡潔に述べると、横軸に対する縦軸の値は、自律神経バランス（交感神経活性と副交感神経活性のバランス）を表す。時間が経過すると、心臓の健康が改善し、副交感神経緊張がより大きくなって自律神経バランスが改善するため、横軸（自律神経バランスを表す）がより副交感神経緊張へ傾くことは、当業者に公知であろう。毎日の運動を例にとると、ランナーのコンディショニングが改善されると、ランナーの安静時心拍数が低下する傾向があることに留意されたい。この例は、心拍数増加によって示されるとおり、一時的に交感神経緊張を増加させるランニングが、ランナーの自律神経バランスをより副交感神経緊張へ傾けることを示している。
【００３１】
図１Ｂは、心保護ペーシング療法期間への自律神経応答を示す。運動期間と同様に、心保護ペーシング療法は、ペーシング期間に交感神経応答を増加させることによって、ペーシングの終了後に副交感神経緊張を増加させる反射応答をもたらす刺激因子である。図示されたとおり心保護ペーシング療法は、交感神経成分（活動）を提供することによって、所望の副交感神経反射（活動への反応）を生じる刺激因子として機能する。心臓コンディショニング療法を、推奨された運動期間（例えば、３０〜６０分を１日あたり２回）に対応させてもよい。様々な治療期間や頻度を利用できる。様々な心臓コンディショニング療法を、スケジュールによってプログラムする。様々な心臓コンディショニング療法をプログラムすることによって、患者による運動期間など検出されたイベントの後に行う。
【００３２】
図２は、心保護のためのペーシングパルスを送達する方法の実施形態を示す流れ図である。内因性の房室（ＡＶ）間隔が、ブロック２０５で感知される。ブロック２１０では、内因性の房室遅延時間間隔と、その房室時間間隔を最適房室遅延時間に関連づけた所定の
等式を用いることによって、収縮期の左心室圧変化の最大陽性率ＬＶ＋ｄｐ／ｄｔを提供する。房室遅延時間（ＡＶＤ）を所定の割合の最適房室遅延時間を用いてブロック２１５で算出し、心室ペーシングパルスを送達して心保護ペーシング療法（ＣＰＰＴ）に望ましいレベルのストレスを加えることによって、自律神経バランスを改善する心臓コンディショニング療法を提供する。様々な実施形態によれば、左心室電極位置と、内因性の心室間（ＶＶ）間隔と、ＱＲＳ幅とのうちの１以上が感知または受容され、感知または受容されたパラメータに基づき房室遅延時間を算出する。
【００３３】
ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴ法は、ＱＲＳ幅の関数でもある。ＱＲＳ幅は、右心室−左心室間隔（ＶＶ間隔）と等しい。一般にＱＲＳ幅は、体表面心電図（ｓｕｒｆａｃｅ  ＥＣＧ）から感知され、心室間間隔は、心内心電図から感知される。その方法は更に、様々な実施形態において、ＱＲＳ幅を測定することと、感知されたＱＲＳ幅に基づき変動可能に短縮した房室遅延時間を調節することとを含む。様々な実施形態によれば、房室遅延時間の調節は、広いＱＲＳ幅のための第１の房室遅延時間と、狭いＱＲＳ幅のための第２の房室遅延時間とを算出することを含む。様々な実施形態によれば、房室遅延時間と心室間遅延時間も、ＱＲＳ幅の関数である。一実施形態において、広いＱＲＳ幅は、約１５０ミリ秒よりも大きなＱＲＳ幅を有する。一実施形態において、狭いＱＲＳ幅は、約１２０ミリ秒よりも大きなＱＲＳ幅と、約１５０ミリ秒よりも小さなＱＲＳ幅とを有する。様々な方法の実施形態は、ペーシングシーケンスに応答して心拍数（ＨＲ）を感知することと、房室遅延時間のパラメータを、感知された心拍数に基づき心保護ペーシング療法に合わせて動的に調整することとを有する。
【００３４】
図３は、心臓ペーシング装置を操作する方法の実施形態を示す流れ図である。ブロック３０５では、房室遅延時間（ＡＶＤ）を含む心房トラッキングペーシングモードで心保護ペーシング療法（ＣＰＰＴ）を提供することによって、自律神経バランスを改善する心臓コンディショニング療法を、１箇所以上の心室部位に提供する。ブロック３１０で、内因性の房室遅延時間間隔が感知される。ブロック３１５では、感知または受容されたパラメータと、そのパラメータを最適房室遅延時間に関連づけた所定の等式とを用いて房室遅延時間を算出すること、ならびに所定の割合の最適房室遅延時間を利用して心室ペーシングパルスを送達し、心保護ペーシング療法に望ましいレベルのストレスを加えることを有する、感知または受容されたパラメータに基づき房室遅延時間を調節する。ブロック３２０では、心拍数（ＨＲ）は、ペーシングパルスに応答して感知される。ブロック３２５では、房室遅延時間のパラメータを、閉回路システム内で感知された心拍数に基づき、心保護ペーシングパルスに合わせて動的に調整する。
【００３５】
一実施形態によれば、左心室電極位置を受けとり、その左心室電極位置を用いることによって、房室遅延時間を調節または調整する。様々な実施形態において、左心室電極（または左心室リード）位置は、装置によって感知させることができ、またはプログラマによって入力することができる。一実施形態において、内因性の心室間（ＶＶ）間隔が感知され、感知された内因性の心室間間隔を用いることによって、房室遅延時間を調節する。様々な実施形態において、ＱＲＳ幅が感知され、感知されたＱＲＳ幅を用いることによって、房室遅延時間を調節する。一実施形態において、心保護ペーシングパルスのための房室遅延時間調節は、遅延時間を内因性の房室遅延時間間隔の割合として算出することを含む。一実施形態において、房室遅延時間の調節は、内因性の房室遅延時間間隔の１０〜２０％の房室遅延時間を用いるなど、心保護ペーシング時に短い房室遅延時間を用いて少量のストレスを加えることを含む。一実施形態において、房室遅延時間の調節は、内因性の房室遅延時間間隔の８０〜９５％の房室遅延時間を用いるなど、心保護ペーシング時に、長い房室遅延時間を用いることによって、中等度の量のストレスを加えることを含む。一実施形態において、房室遅延時間の調節は、房室遅延時間と心室間遅延時間とを用いて、心保護ペーシング時に多量のストレスを加えることを含む。
【００３６】
図４は、本主題の様々な実施形態によって、心保護ペーシング療法のパラメータを算出する方法を示す。様々な実施形態によれば、心保護ペーシング療法のパラメータまたは間欠的ペーシング療法のパラメータを算出する方法は、心保護ペーシング療法を伝達するために房室遅延パラメータおよび／または心室間遅延パラメータを最適化するのに用いられるため、ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴ法と呼ばれる。例示された方法は、自動モード１４４２と手動モード１４４４を有し、その操作モードは、左心室感知１４４０によって決定される。様々な実施形態によれば、心室間遅延入力１４０２は、自動モードで感知されるか、または手動モードでユーザの入力によって提供される。一実施形態において、プログラミングの際に、左心室リード位置入力１４０４が、ユーザによって装置に記録される。様々な実施形態において、植え込まれた装置によって、左心室リード位置入力１４０４が感知される。様々な実施形態において、内因性の房室遅延時間間隔入力１４０６は、自動モードと手動モードの両方での、感知された成分とユーザ入力成分の両方を含む。
【００３７】
図５〜図９は、様々な実施形態による、心保護ペーシング療法の算出されたパラメータを示すグラフ表示である。図５は、心保護ペーシング療法が調節された房室遅延時間を用いて提供され、房室遅延限界がＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴ法によって推奨された実施形態を示す。図示された実施形態において、ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴ法は、治療を受ける患者のＱＲＳ幅に基づき、異なる房室遅延限界を推奨する。様々な実施形態によれば、広いＱＲＳ幅１５０２は、１５０ミリ秒よりも大きなＱＲＳ幅を含み、狭いＱＲＳ幅１５０４は、約１２０ミリ秒よりも大きく約１５０ミリ秒よりも小さいＱＲＳ幅を含む。
【００３８】
図６は、房室遅延時間が、相対的に広いＱＲＳを有する所定の患者の心保護ペーシング療法に推奨される実施形態を示す。図示された実施形態において、ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ法は、最適拍出力のための房室遅延時間６０２を算出する。ＳｍａｒｔＤｅｌａｙは、心臓再同期療法のためのパラメータ最適化法を指し、ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴは、間欠的ペーシング療法／心保護ペーシング療法のためのパラメータ最適化法を指す。ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴ法を用いて算出された房室遅延時間の割合を選択することによって、心保護ペーシング療法の限界を提供する。一実施形態において、房室時間間隔の８０〜９５％である長い房室遅延時間６０４を選択する。この房室遅延時間は、ペーシングが停止される限界である。様々な実施形態において、この方法は、内因性の伝導が非同期であるとみなし、より内因性のドミナント活性化を可能にする。
【００３９】
図７は、提供された心保護ペーシング療法に望ましいストレス量に基づき、様々な房室遅延時間が、相対的に広いＱＲＳを有する所定の患者の心保護ペーシング療法に推奨される実施形態を示す。一実施形態において、ユーザ（医師または別の適格な医療従事者）は、様々な因子（患者の病状、生活様式など）に基づき房室遅延時間を選択する。図示された実施形態において、ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ法は、最適拍出力のための房室遅延時間７０２を算出する。ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴ法を用いて、算出された最適房室の割合を選択して、心保護ペーシング療法の限界を提供する。一実施形態において、相対的に少量のストレス（心保護ペーシング療法によって提供される）が望ましく、房室時間間隔の１０〜２０％である短い房室遅延時間７０６を選択する。一実施形態において、相対的に中等度の量のストレスが望ましく、房室時間間隔の８０〜９５％である長い房室遅延時間７０４を選択する。一実施形態７０８においては、相対的に多量のストレスが望ましく、追加の心室間遅延時間を含む短い、または長い房室遅延時間を選択する。様々な実施形態によれば、特定のストレスレベルを、提供された心保護ペーシング療法の各持続期間のために選択し、更なる治療のために装置のコントローラによって、またはユーザ（医療専門家）の入力によって、再度選択することができる。加えて、一実施形態において、感知された心臓関連パラメータ、例えば心拍数（ＨＲ）に基づき、閉回路システムを利用することによって、パラメータを調整することができる。
【００４０】
図８は、相対的に狭いＱＲＳを有する所定の患者の心保護ペーシング療法のために、房室遅延時間を選択する実施形態を示す。図示された実施形態において、ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ法は、最適出力のための房室遅延時間８０２を算出する。ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴ法を用いて、算出された房室遅延時間の割合を選択し、心保護ペーシング療法の限界を提供する。一実施形態において、房室時間間隔の１０〜３０％の短い房室遅延時間８０４を選択する。この房室遅延時間は、ペーシングを切断する限界である。様々な実施形態において、この方法は、内因性の伝導が同期であるとみなす。
【００４１】
図９は、様々な房室遅延時間が、提供された心保護ペーシング療法に望ましい量のストレスに基づき、比較的狭いＱＲＳを有する所定の患者の心保護ペーシング療法に推奨される実施形態を示す。図示された実施形態において、ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ法は、最適拍出力のための房室遅延時間９０２を算出する。ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴ法を用いて、算出された房室遅延時間の割合を選択して、心保護ペーシング療法の限界を提供する。一実施形態において、比較的少量のストレス（心保護ペーシング療法によって加えられる）が望ましく、房室時間間隔の４０〜５０％の中等度の房室遅延時間９０６を選択する。一実施形態において、比較的中等度の量のストレスが望ましく、房室時間間隔の１０〜２０％の短い房室遅延時間９０４を選択する。比較的多量のストレスが、実施例９０８において望ましく、更なる心室間遅延時間を含む短い房室遅延時間を選択する。様々な実施形態によれば、特定のストレスレベルを、提供された心保護ペーシング療法の各持続期間で選択し、更なる治療のために、装置のコントローラによって、またはユーザの入力（医療専門家）によって、再度選択することができる。加えて、一実施形態において、感知された心臓関連パラメータ、例えば心拍数（ＨＲ）に基づき、閉回路システムを用いてパラメータを調整することができる。
【００４２】
ペーシングによる間欠的ストレスは、導入時には心拍数の補てん的変化を誘発すると思われる。例えば、短い房室遅延時間ペーシングの間に、心拍出力を２５％まで低下させることができ、心拍数が増加して補てんされる。様々な実施形態によれば、開示されたＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴ法は、動的房室遅延時間の特性を組み入れて、心拍数の変化を補てんする。様々な実施形態において、プログラム可能なレベルによって心拍数を増加させると、心保護ペーシング療法の房室遅延時間は低下する。一実施形態によれば、房室遅延時間は、ほぼ一次関数で、１分あたりそれぞれ１０拍（ｂｐｍ）で１０ミリ秒減少する。
【００４３】
図１０は、心調律管理（ＣＲＤ）システム１００とシステム１００を用いた環境の一部の実施形態の例示である。システム１００は、植込システム１０５と、体外システム１１５と、植込システム１０５と体外システム１１５の間の連通を提供する遠隔測定リンク１１２とを有する。
【００４４】
中でも植込システム１０５は、植込医療装置１１０と、リードシステム１０８とを有する。様々な実施形態において、植込医療装置１１０は、ペースメーカと、カルジオバータ／除細動器と、心臓再同期療法（ＣＲＤ）装置と、心臓リモデリングコントロール療法（ＲＣＴ）装置と、神経刺激装置と、薬物送達装置または薬物送達コントローラと、生物学的治療装置とのうちの１以上を備える植込ＣＲＭ装置である。図１に示されるとおり、植込医療装置１１０は、身体１０２の中に植え込まれている。様々な実施形態において、リードシステム１０８は、生理学的シグナルを感知して、ペーシングパルス、カルジオバージョン／除細動ショック、神経刺激パルス、医薬剤、生物学的薬剤、および／または心臓障害を処置する別のタイプのエネルギーもしくは物質を送達するリードを有する。一実施形態において、リードシステム１０８は、それぞれ心電図を感知し、および／またはペーシングパルスを送達するために、心臓１０１の内部または表面に設置された少なくとも１
つの電極を備える、１以上のペーシング感知リードを有する。別の実施形態において、身体１０２の中であるが心臓１０１から離れた位置に設置された電極を用いて、生理学的シグナルを感知し、ペーシングパルス、カルジオバージョン／除細動ショック、神経刺激パルス、医薬剤、生物学的薬剤、および／または心臓障害を処置する別のタイプのエネルギーもしくは物質を送達する。特定の実施形態において、１以上の電極が、皮下設置用の植込医療装置１１０上に組み込まれている。
【００４５】
植込医療装置１１０は、心臓ペーシングシステム１２０を有する。心臓ペーシングシステム１２０は、リードシステム１０８によって、心保護ペーシング療法（ＣＰＰＴ）を提供できる。心保護ペーシング療法の提供は、ペーシング期間と非ペーシング期間を交換することを有する心保護ペーシングシーケンスとして時間測定する。一実施形態において、心保護ペーシング療法に加えて、心臓ペーシングシステム１２０は、１種以上の別の心臓ペーシング療法、例えば、除脈ペーシング療法、心臓再同期療法、および心臓リモデリングコントロール療法も提供する。心保護ペーシングシーケンスが開始されるべき時間に、別のペーシング療法が提供されている場合、そのペーシング療法は、一時的に中断されて心保護ペーシング療法が提供され、心保護ペーシングシーケンスが完了すると再開される。
【００４６】
体外システム１１５によって、ユーザ、例えば医師または別の医療従事者または患者は、植込医療装置１１０の操作を制御することができ、植込医療装置１１０が獲得する情報を得ることができる。一実施形態において、体外システム１１５は、遠隔測定リンク１１２を介して植込医療装置１１０に双方向通信するプログラマを有する。別の実施形態において、体外システム１１５は、通信ネットワークによって遠隔装置に通信する体外装置を有する患者管理システムである。体外装置は、植込医療装置１１０の付近にあり、遠隔測定リンク１１２を介して植込医療装置１１０に双方向通信する。遠隔装置によって、ユーザは、離れた位置から患者をモニタリングおよび処置することができる。患者モニタリングシステムを、図１３を参照しながら、以下に更に議論する。
【００４７】
遠隔測定リンク１１２は、植込医療装置１１０から体外システム１１５へのデータ送信を提供する。これは例えば、植込医療装置１１０によって獲得された実時間の生理学的データを送信することと、植込医療装置１１０によって獲得され、それに保存された生理学的データを抽出することと、植込医療装置に保存された治療履歴データを抽出することと、植込医療装置１１０の操作状態（例えば、バッテリー状態およびリードインピーダンス）を示すデータを抽出することとを有する。遠隔測定リンク１１２は、体外システム１１５から植込医療装置１１０へのデータ送信も提供する。これは例えば、生理学的データを獲得するように植込医療装置１１０をプログラムすることと、１種以上の自己診断テスト（例えば、装置の操作状態のためのもの）を実施するように植込医療装置１１０をプログラムすることと、少なくとも１種の治療を提供するように植込医療装置１１０をプログラムすることとを有する。
【００４８】
図１１は、心臓ペーシングシステム１２２０の回路の一部の実施形態を示すブロック図である。心臓ペーシングシステム１２２０は、心臓ペーシングシステム１２０の特定の実施形態であり、感知回路１２２２と、ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴ入力部１２２４と、パルス出力回路１２２６と、制御回路１２２８とを有する。感知回路１２２２は、複数の電極および／または１種以上のセンサを用いることによって１以上のシグナルを感知する。１以上のシグナルは、心臓パラメータの表示である。ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴ入力部１２２４は、１以上のシグナルおよび／または入力から得られた内因性の房室遅延時間間隔と、心室間（ＶＶ）タイミングと、ＱＲＳ幅と、左心室リード／電極位置とに関する情報を提供する。パルス出力回路１２２６は、ペーシングパルスを心臓１０１に送達する。制御回路１２２８は、ペーシングパルスの送達を、感知された１以上のシグナルに基
づき、および／または１以上のＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴ入力に基づき制御する。様々な実施形態において、心臓ペーシングシステム１２２０は、実質的には植込医療装置１１０の植込ハウジング内に含まれる。
【００４９】
制御回路１２２８は、心保護ペーシングシーケンスイニシエータ１２３０と、心保護ペーシングタイマ１２３２とを有する。心保護ペーシングシーケンスイニシエータ１２３０は、ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴ入力に基づき推奨されたパラメータを用いることによって、１以上の心保護ペーシングシーケンスを開始する。１以上の心保護ペーシングシーケンスはそれぞれ、ペーシング期間と非ペーシング期間を交換することを有する。ペーシング期間はそれぞれ、１つのペーシング持続期間を有し、その間に複数のペーシングパルスが送達される。非ペーシング期間はそれぞれ、１つの非ペーシング持続期間を有し、その間に非ペーシングパルスが送達される。一旦、心保護ペーシングシーケンスが開始すると、心保護ペーシングタイマ１２３２が、シーケンス時間を測定する。
【００５０】
図１２は、植込システム４０５と、体外システム４１５と、の回路の一部の実施形態を示すブロック図である。植込医療装置４０５は、植込システム１０５の特定の実施形態である。体外システム４１５は、体外システム１１５の特定の実施形態である。
【００５１】
植込システム４０５は、リードシステム１０８と、１以上のセンサ４０９と、植込医療装置４１０とを有する。センサ４０９は、ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴ入力の検出など、電極と、加速度計と、圧力センサと、および／または植込医療装置４１０の操作に必要な１以上のシグナルを感知する別のセンサとを有する。様々な実施形態において、センサ４０９は、植込医療装置４１０の植込ハウジング内に含まれ、植込医療装置４１０に取り付けられ、ワイヤもしくはワイヤレス接続で植込医療装置４１０に連結され、および／またはリードシステム１０８に組み込まれている。植込医療装置４１０は、植込医療装置１１０の特定の実施形態であり、心臓ペーシングシステム１２０（様々な実施形態を含む）と、植込遠隔測定回路４５０とを有する。
【００５２】
体外システム４１５は、体外遠隔測定回路４５２と、ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴ入力受信機４５４と、ユーザインターフェース４５６とを有する。体外遠隔測定回路４５２および植込遠隔測定回路４５０は、遠隔測定リンク１１２を支持しており、それを通して、方向性通信が体外システム４１５と植込システム４０５の間で実施される。ユーザインターフェース４５６は、プレゼンテーション装置４５８と、ユーザ入力装置４６０とを有する。プレゼンテーション装置４５８は、ディスプレイ画面を有する。一実施形態において、プレゼンテーション装置４５８は更に、プリンタおよびスピーカを有する。ユーザ入力装置４６０によって、１以上の心保護ペーシングシーケンスを開始するコマンド、および／または心保護ペーシング療法の提供を制御するパラメータの入力など、植込医療装置４１０のプログラミングが可能となる。一実施形態において、プレゼンテーション装置４５８の一部およびユーザ入力装置４６０が、相互作用スクリーンとして一体化されている。様々な実施形態によれば、ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴ入力受信機４５４は植込システムからの遠隔測定によって、例えば、感知された内因性のタイミング、リード／電極位置および房室時間間隔に関する感知されたデータを受けとる。様々な実施形態において、ＳｍａｒｔＤｅｌａｙ−ＩＰＴ入力は、ユーザ、例えば医療専門家によって、ユーザ入力装置４６０を用いて入力されてもよい。一実施形態において、体外システム４１５は、プログラマを有する。別の実施形態において、体外システム４１５は、図１３を参照しながら以下に議論されるとおり、患者管理システムを有する。
【００５３】
図１３は、体外システム４１５の特定の実施形態である体外システム５１５の実施形態を示すブロック図である。図５に示されるとおり、体外システム５１５は、体外装置５６２と、通信ネットワーク５６４と、遠隔装置５７０とを有する患者管理システムである。
体外装置５６２は、植込医療装置の付近に設置され、遠隔測定リンク１１２を介して植込医療装置と連通する体外遠隔測定システム４５２を有する。遠隔装置５７０は、一箇所以上の遠隔位置にあり、ネットワーク５６４を通して体外装置５６２と連通し、それによって医師または別の医療従事者が離れた位置から患者をモニタリングおよび処置することが可能になり、および／または１箇所以上の遠隔位置から様々な処理の提供元に接触することが可能となる。図５に示された一実施形態において、遠隔装置５７０は、ユーザインターフェース４５６を有する。これによってユーザは、心保護ペーシングを開始および／または調整することができる。
【００５４】
図１４は、先に議論された方法のうちの１つ以上を用いて、房室遅延時間（ＡＶＤ）を算出するシステム１０８０を示すブロック図である。システム１０８０は、シグナル入力部１０８１と、イベント検出器１０８３と、測定モジュール１０８５と、房室遅延時間計算機（ＡＶ計算機）１０８７と、記憶回路１０８９とを有する。一実施形態において、システム１０８０は、植込システム４０５に含まれる。別の実施形態において、システム１０８０は、体外システム４１５、例えばプログラマに含まれる。更に別の実施形態において、システム１０８０の一部は、植込システム４０５および体外システム４１５に含まれる。
【００５５】
一実施形態において、シグナル入力部１０８１は、センサ４０９によって感知される心臓シグナルを１以上受信する心臓シグナル入力部を有する。一実施形態において、シグナル入力部１０８１は更に、機械的シグナル入力部を有する。イベント検出器１０８３は、房室遅延時間の計算に必要なイベントを検出する。測定モジュール１０８５は、これらのイベントの２つの時間間隔を測定する。一実施形態において、測定モジュール１０８５は、感知後の時間間隔を１以上測定する。その後、房室遅延時間計算機１０８７は、先に示された式によって、１以上の感知後の時間間隔に基づき、感知後の房室遅延時間時間間隔を１以上算出する。様々な実施形態によれば、房室遅延時間計算機は、房室遅延時間間隔と、その房室遅延時間間隔を最適房室遅延時間に関係づけた所定の式とを用いて房室遅延時間を算出し、収縮期に左心室圧変化の最大陽性率、ＬＶ＋ｄｐ／ｄｔを提供し、そして更に最適房室遅延時間の割合を算出して心室ペーシングパルスを送達し、心保護ペーシング療法（ＣＰＰＴ）に望ましいレベルのストレスを加えることによって、自律神経バランスを改善する心臓コンディショニング療法を提供するように構成されている。様々な実施形態によれば、該システムは更に、内因性の心室間タイミング、左心室（ＬＤ）リード／電極位置、ＱＲＳ幅、および心拍数（ＨＲ）のうちの１つのための入力部を有する。様々な実施形態において、房室遅延時間は、内因性の心室間タイミング、左心室（ＬＤ）リード／電極位置、ＱＲＳ幅、および心拍数（ＨＲ）のうちの１以上を用いて算出される。
【００５６】
一実施形態において、記憶回路１０８９は、房室遅延時間間隔の計算に用いられる式の係数を全て備える。一実施形態において、係数は、プログラム可能である。ユーザは、新しい計数を入力することによって、記憶回路１０８９に保存された係数と置き換えてもよい。一実施形態において、算出された房室遅延時間間隔も、記憶回路１０８９に保存されている。少なくとも１つの新しい房室遅延時間間隔を算出した後、房室遅延時間計算機１０８７は、新しい房室遅延時間間隔を植込装置４１０の治療タイミングコントローラに送り、心室ペーシングパルスの送達のタイミングを制御する。
【００５７】
本明細書に図示および説明されたモジュールおよび他の回路が、ソフトウエア、ハードウエア、ならびにソフトウエアとハードウエアの組合せを使用して実行しうることは、当業者に理解されよう。そのため、例えば用語モジュールおよび回路は、ソフトウエアの実施、ハードウエアの実施、ならびにソフトウエアとハードウエアの実施を包含するものとする。
【００５８】
この開示で示された方法は、本主題の範囲内にある他の方法を除外するものではない。当業者は、この開示を読んで理解すれば、本主題の範囲内にある他の方法が理解されるであろう。先に確認された実施形態と、例示された実施形態の一部は、必ずしも互いに排他的ではない。これらの実施形態またはその一部は、組合わせることができる。様々な実施形態において、該方法は、１以上のプロセッサによって実行されると、プロセッサにそれぞれの方法を実行させるような一連の指示を表す搬送波または伝搬信号に具体化されたコンピュータデータシグナルを用いて実施される。様々な実施形態において、該方法は、それぞれの方法を実施するプロセッサを指示することができるコンピュータアクセス可能媒体に含まれる一組の指示として実施される。様々な実施形態において、該方法は、磁気媒体、電子媒体、または光学媒体である。
【００５９】
先の詳細な説明は、例示であり、限定ではないものとする。当業者は、先の説明を読んで理解すれば、別の実施形態が自明となろう。それゆえ本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を、そのような特許請求の範囲に権利を与えた均等物の全ての範囲と共に参照すれば、決定されるはずである。
【図１Ａ】
2011519665.tif 000003
【図１Ｂ】
2011519665.tif 000004
【図２】
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【図３】
2011519665.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011519665.tif 000010
【図８】
2011519665.tif 000011
【図９】
2011519665.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年11月26日(2010.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
房室遅延時間計算システム（１０８０）であって、
少なくとも１つの心房イベントおよび少なくとも１つの心室イベントを備える心臓イベントを表示する少なくとも１つの心臓シグナルを受信するシグナル入力部（１０８１）と；
前記シグナル入力部（１０８１）に連結したイベント検出器（１０８３）であって、前記イベント検出器（１０８３）は、少なくとも１つの前記心房イベントと少なくとも１つの前記心室イベントとを検出することと；
前記イベント検出器（１０８３）に連結した測定モジュール（１０８５）であって、前記測定モジュール（１０８５）は、前記心房イベントと前記心室イベントの間の間隔である房室時間間隔を測定することと；
前記測定モジュール（１０８５）に連結した房室遅延時間計算機（１０８７）であって、房室遅延時間計算機（１０８７）は、前記房室時間間隔と、前記房室時間間隔を最適房室遅延時間に関係づけた所定の等式とを用いて第１房室遅延時間を算出することによって、収縮期に左心室圧変化の最大陽性率を提供するように構成され、更に前記第１房室遅延時間の割合である第２房室遅延時間を算出するように構成され、前記割合は、心室ペーシングパルスを送達するように選択され、心保護ペーシング療法に望ましいレベルのストレスを加えることによって、自律神経バランスを改善する心臓コンディショニング療法を提供するように構成されていることと
を備える、房室遅延時間計算システム。
【請求項２】
前記房室遅延時間計算システム（１０８０）は更に、内因性の心室間タイミングを感知する心室間タイミング入力部を備える、
請求項１記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項３】
前記房室遅延時間計算システム（１０８０）は更に、左心室電極位置を受取る電極位置受取入力部を備える、
請求項１記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項４】
前記房室遅延時間計算システム（１０８０）は更に、ＱＲＳ幅を感知するＱＲＳ幅感知
入力部を備える、
請求項１記載の房室遅延時間計算システム
【請求項５】
前記房室遅延時間計算システム（１０８０）は更に、心拍数を感知する心拍数感知入力部を備える、
請求項１記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項６】
内因性の前記心室間タイミングは、内因性の心室間間隔を有する、
請求項２記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項７】
前記房室遅延時間計算機（１０８７）は、前記左心室電極位置を用いることによって前記房室遅延時間を算出するように構成されている、
請求項３記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項８】
前記房室遅延時間計算機（１０８７）は、感知された内因性の前記心室間間隔を用いることによって前記房室遅延時間を算出するように構成されている、
請求項６記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項９】
前記房室遅延時間計算機（１０８７）は、感知された前記ＱＲＳ幅を用いることによって前記房室遅延時間を算出するように構成されている、
請求項４記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項１０】
前記房室遅延時間計算機（１０８７）は、広い前記ＱＲＳ幅のための前記第１房室遅延時間と、狭い前記ＱＲＳ幅のための前記第２房室遅延時間とを算出するように構成されている、
請求項９記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項１１】
前記房室遅延時間計算機（１０８７）は、心保護ペーシングの間に短い房室遅延時間を使用することによって少量のストレスを加えるように構成されている、
請求項１記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項１２】
短い前記房室遅延時間は、内因性の前記房室時間間隔の１０〜２０％である、
請求項１１記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項１３】
前記房室遅延時間計算機（１０８７）は、心保護ペーシングの間に長い房室遅延時間を使用することによって中等度の量のストレスを加えるように構成されている、
請求項１記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項１４】
長い前記房室遅延時間は、内因性の前記房室時間間隔の８０〜９５％である、
請求項１３記載の房室遅延時間計算システム。
【請求項１５】
前記房室遅延時間計算機（１０８７）は、心保護ペーシング中に前記房室遅延時間と心室間遅延時間を用いることによって多量のストレスを加えるように構成されている、
請求項１記載の房室遅延時間計算システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
先の詳細な説明は、例示であり、限定ではないものとする。当業者は、先の説明を読んで理解すれば、別の実施形態が自明となろう。それゆえ本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を、そのような特許請求の範囲に権利を与えた均等物の全ての範囲と共に参照すれば、決定されるはずである。
［発明１］
房室遅延時間計算システムであって、
少なくとも１つの心房イベントおよび少なくとも１つの心室イベントを備える心臓イベントを表示する少なくとも１つの心臓シグナルを受信するシグナル入力部と；
前記シグナル入力部に連結したイベント検出器であって、前記イベント検出器は、少なくとも１つの前記心房イベントと少なくとも１つの前記心室イベントとを検出することと；
前記イベント検出器に連結した測定モジュールであって、前記測定モジュールは、心房イベントと心室イベントの間の間隔である房室時間間隔を測定することと；
前記測定モジュールに連結した房室遅延時間計算機であって、前記房室遅延時間計算機は、前記房室時間間隔と、前記房室時間間隔を最適房室遅延時間に関係づけた所定の等式とを用いて房室遅延時間を算出することによって、収縮期に左心室圧変化の最大陽性率を提供するように構成され、更に最適房室遅延時間の割合を算出して心室ペーシングパルスを送達し、心保護ペーシング療法に望ましいレベルのストレスを加えることによって、自律神経バランスを改善する心臓コンディショニング療法を提供するように構成されていることと
を備える、房室遅延時間計算システム。
［発明２］
前記房室遅延時間計算システムは更に、内因性の心室間タイミングを感知する心室間タイミング入力部を備える、
発明１記載の房室遅延時間計算システム。
［発明３］
前記房室遅延時間計算システムは更に、左心室電極位置を受取る電極位置受取入力部を備える、
発明１記載の房室遅延時間計算システム。
［発明４］
前記房室遅延時間計算システムは更に、ＱＲＳ幅を感知するＱＲＳ幅感知入力部を備える、
発明１記載の房室遅延時間計算システム
［発明５］
前記房室遅延時間計算システムは更に、心拍数を感知する心拍数感知入力部を備える、
発明１記載の房室遅延時間計算システム。
［発明６］
内因性の前記心室間タイミングは、内因性の心室間間隔を有する、
発明２記載の房室遅延時間計算システム。
［発明７］
前記房室遅延時間計算機は、前記左心室電極位置を用いることによって前記房室遅延時間を算出するように構成されている、
発明３記載の房室遅延時間計算システム。
［発明８］
前記房室遅延時間計算機は、感知された内因性の前記心室間間隔を用いることによって前記房室遅延時間を算出するように構成されている、
発明６記載の房室遅延時間計算システム。
［発明９］
前記房室遅延時間計算機は、感知された前記ＱＲＳ幅を用いることによって前記房室遅延時間を算出するように構成されている、
発明４記載の房室遅延時間計算システム。
［発明１０］
前記房室遅延時間計算機は、広い前記ＱＲＳ幅のための第１房室遅延時間と、狭い前記ＱＲＳ幅のための第２房室遅延時間とを算出するように構成されている、
発明９記載の房室遅延時間計算システム。
［発明１１］
広い前記ＱＲＳ幅は、１５０ミリ秒よりも大きい、
発明１０記載の房室遅延時間計算システム。
［発明１２］
狭い前記ＱＲＳ幅は、１２０ミリ秒よりも大きく、１５０ミリ秒よりも小さい、
発明１０記載の房室遅延時間計算システム。
［発明１３］
前記房室遅延時間計算機は、感知された前記心拍数に基づき、前記房室遅延時間のパラメータを心保護ペーシング療法に合わせて動的に調整するように構成されている、
発明５記載の房室遅延時間計算システム。
［発明１４］
房室遅延時間を備える心房トラッキングペーシングモードで、心保護ペーシング療法を提供することによって、自律神経バランスを改善する心臓コンディショニング療法を１箇所以上の心室部位に提供する療法提供手段と；
内因性の房室時間間隔を感知する房室時間間隔感知手段と；
内因性の房室時間間隔と、内因性の前記房室時間間隔を最適房室遅延時間に関係づけた所定の等式とを用いて房室遅延時間を算出すること、および所定の割合の最適房室遅延時間を用いて心室ペーシングパルスを送達して心保護ペーシング療法に望ましいレベルのストレスを加えることなど、感知された内因性の房室時間間隔に基づき房室遅延時間を調節する遅延時間調節手段と；
前記ペーシングパルスに応答して心拍数を感知する心拍数感知手段と；
閉回路システム内で感知された心拍数に基づき、房室遅延時間のパラメータを前記ペーシングパルスに合わせて動的に調整するパラメータ調整手段と
を備える、
心臓ペーシング装置を操作するシステム。
［発明１５］
前記システムは更に、左心室電極位置を受けとる電極位置受取手段を備え、
前記遅延時間調節手段は、前記左心室電極位置を用いることによって前記房室遅延時間を調節するように構成されている、
発明１４記載のシステム。
［発明１６］
前記システムは更に、内因性の心室間間隔を感知する心室間間隔手段を備え、
前記遅延時間調節手段は、感知された前記心室間間隔を用いることによって前記房室遅延時間を調節するように構成されている、
発明１４記載のシステム。
［発明１７］
前記システムは更に、ＱＲＳ幅を感知するＱＲＳ幅感知手段を備え、
前記遅延時間調節手段は、感知された前記ＱＲＳ幅を用いることによって前記房室遅延時間を調節するように構成されている、
発明１４記載のシステム。
［発明１８］
前記遅延時間調節手段は、心保護ペーシング中に短い房室遅延時間を使用することによって少量のストレスを加えるように構成されている、
発明１４記載のシステム。
［発明１９］
短い前記房室遅延時間は、内因性の前記房室時間間隔の１０〜２０％である、
発明１８記載のシステム。
［発明２０］
前記遅延時間調節手段は、心保護ペーシング中に長い房室遅延時間を使用することによって中等度の量のストレスを加えるように構成されている、
発明１４記載のシステム。
［発明２１］
長い前記房室遅延時間は、内因性の前記房室時間間隔の８０〜９５％である、
発明２０記載のシステム。
［発明２２］
前記遅延時間調節手段は、心保護ペーシング中に前記房室遅延時間と心室間遅延時間を用いることによって多量のストレスを加えるように構成されている、
発明１４記載のシステム。
【国際調査報告】
2011519665.tif 000018
2011519665.tif 000019
2011519665.tif 000020